バイオマーカー | JoVE Visualize

科学分野:

神経科学; 認知科学; 医用画像法

背景:

内側側頭葉（MTL）および後内側皮質（PMC）は、エピソード記憶に不可欠であり、アルツハイマー病（AD）の病理学的変化の初期部位である。APOE4遺伝子型はADの重要な危険因子であり、病理学的変化の蓄積および認知機能低下に影響を与える。MTLおよびPMC内の機能的結合性（FC）の変化は、ADの病態における代償的または有害な神経ネットワークの変化を反映している可能性がある。

研究の目的:

MTLおよびPMC内の機能的結合性（FC）の経時的変化とアルツハイマー病の病理学的負荷との関連を調査する。これらのFCの変化が、特に遅延記憶再生および物体認識の認知成績にどのように関連するかを検討する。これらの関連におけるAPOE遺伝子型の調整的役割を探求する。

主な方法:

PREVENT-ADコホートから得られた縦断的な3テスラfMRIデータおよび横断的なアミロイドβおよびタウPET画像を用いた。安静時FC（RSFC）および物体位置エンコーディング中の課題遂行時FC（task-based FC）の変化を、これらの領域内（ΔFC_PMC、ΔFC_MTL）および領域間（ΔFC_MTL-PMC）で評価した。152人の認知機能が正常な高齢者を対象に、ΔFC、病理、記憶の変化、およびAPOE遺伝子型との関連を調査するために、重回帰分析および混合効果モデルを用いた。

主要な成果:

APOE遺伝子型は、FCの変化と病理との関連を調節した。APOE4キャリアでは、安静時FC（RSFC）の低下がアミロイド増加と相関したが、エンコーディング時のFC（encoding-FC）の増加はAPOE4キャリアにおけるタウ増加と相関した。エンコーディング時のPMCのFCの増加は、APOEの状態に関わらず記憶成績（RBANSおよび物体認識）の低下と関連していた。安静時のMTL-PMC間のFC（RSFC_MTL-PMC）の増加はRBANS成績の向上と関連していたが、エンコーディング時のFC（encoding-FC_MTL-PMC）の増加は物体認識の低下と関連していた。

結論:

MTLおよびPMC内の機能的結合性の経時的変化は、APOEに依存したアルツハイマー病の病理学的変化および記憶成績との関連を示した。ネットワークの変化は、安静時と課題遂行時で異なる様相を示し、動的なFC評価の重要性を強調している。APOE4キャリアでは、エンコーディング時のMTL結合性の増加がタウ病理と関連し、安静時のPMC結合性の低下がアミロイドと関連しており、これらの領域における異なる病理学的メカニズムを示唆している。