初期18F-Flortaucipir Tau-PETがアルツハイマー型認知症における脳代謝の代替バイオマーカーに

背景紹介

アルツハイマー型認知症（Alzheimer’s Disease, AD）は、一般的な神経変性疾患であり、その主な病理学的特徴は、β-アミロイドタンパク（Aβ）の細胞外蓄積、異常タウタンパクの細胞内蓄積、および神経変性です。これらの病理的変化は、臨床症状が現れる10～20年前から脳内に進行的に蓄積するとされています。ポジトロン断層法（PET）イメージング技術は、これらのタンパク質蓄積および神経細胞損傷を生体内で評価することができ、ADの早期診断において重要な役割を果たしています。18F-フルオロデオキシグルコース（18F-FDG）PETは神経変性を研究するための確立された技術であり、グルコース代謝の変化を検出することで、AD、前頭側頭型認知症（FTD）、レビー小体型認知症（DLB）などの疾患の特有な代謝パターンを識別します。

近年、二相性アミロイドPET（dual-phase amyloid-PET）および二相性タウPET（dual-phase tau-PET）技術の発展により、アミロイド蛋白質沈着と神経変性を同時に評価する可能性が示されています。PETの早期相画像は、脳グルコース代謝と密接に関連する灌流情報を捉えることができるため、神経変性の代替バイオマーカーとして使用できる可能性があります。しかし、特にFDAで承認された18F-Flortaucipirをタウトレーサーとして使用した早期相タウPETに関する研究は限られています。本研究の目的は、初期相の18F-Flortaucipir PETと18F-FDG PET、ならびに初期相アミロイドPETとの関連性を評価し、そのAD患者における診断価値を探ることにあります。

論文の出典

本研究は、スイスのジュネーブ大学神経センター、ジュネーブ大学病院核医学科、米国Eli Lilly and Company、イタリア・ミラノのSan Raffaele病院核医学科など複数の研究機関のチームにより共同で実施されました。論文の第一著者はCecilia Boccaliniであり、通信著者はValentina Garibottoです。論文は2024年12月29日に《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》に受理され、2025年に正式に発表されました。

研究の流れと結果

被験者とデータ取得

研究では、ジュネーブ記憶センターで評価を受けた58名の被験者を対象とし、これには認知的に正常な（CU）被験者、軽度認知障害（MCI）、および認知症患者が含まれます。全ての被験者は1年以内に二相性18F-Flortaucipir PET（早期相eTau）および18F-FDG PETスキャンを受けました。このうち36名の被験者はさらに、二相性アミロイドPET（早期相eAmy）スキャンも受けました。また、43名のアミロイド陰性の健康な対照者（HC）の18F-FDG PET画像と33名のHCのeTau画像が参照用として使用されました。

データ処理と分析

研究では、統計パラメトリックマッピング（SPM）ソフトウェアを使用してMRIおよびPET画像を標準化処理を実施し、自動解剖学的ラベリング（AAL）領域およびAD関連メタ領域（meta-ROI）で標準化摂取値比（SUVR）を抽出しました。視覚評価およびボクセル単位の解析を通じて、18F-FDG PET、eTau、eAmy画像の代謝および灌流パターンを評価しました。また、受信者動作特性（ROC）解析を使用して、eTau、18F-FDG、eAmy SUVRのA+/T+およびA-/T-被験者間の診断性能を比較しました。

主な結果

1. eTauと18F-FDG SUVRの強い相関性：eTau SUVRは、全体のグループにおいて18F-FDG SUVRと強い相関を示しました（r = 0.839, p < 0.001）。また、T+およびT-サブグループでもそれぞれ高い相関が確認されました（r = 0.855およびr = 0.834, p < 0.001）。さらに、eTau SUVRはeAmy SUVRとも強い相関を示しました（r > 0.87, p < 0.001）。

2. 個体レベルの代謝および灌流パターン：視覚評価によって、疾患特有の代謝および灌流パターンが確認されました。18F-FDG PET画像は、異なる神経変性パターンを識別しました。これには、側頭頭頂部代謝低下（AD様パターン, n = 22）、前頭側頭部代謝低下（FTD様パターン, n = 4）、および側頭頭頂部と後頭葉代謝低下（DLB様パターン, n = 2）が含まれます。eTau画像と18F-FDG PET画像の分類は良好な一致率を示しました（κ = 0.58, p < 0.001）。

3. 診断性能：eTau SUVRは、AD複合メタ領域においてA+/T+およびA-/T-被験者を区分する際、AUC = 0.604を示し、18F-FDG SUVRのAUC（0.748）よりやや低い結果となりました。DeLongテストにより、18F-FDGの診断性能がeTauより有意に高いことが確認されました（p = 0.04）。ただし、eTauとeAmyの診断性能には有意な差異は見られませんでした。

結論と意義

本研究は、早期相の18F-Flortaucipir PETが、脳領域グルコース代謝と密接に関連する灌流情報を提供でき、初期相のアミロイドPETの灌流情報と高度な一致性があることを示しました。eTauは神経変性の診断における正確性で18F-FDG PETにわずかに劣るものの、タウ病理と神経変性の二重評価ツールとして重要な臨床的応用価値を持っています。二相性タウ-PETプロトコルは、トレーサーを一度注入するだけでタウ病理と神経変性の両方を評価することができ、コスト、患者負担、および放射線被曝が軽減されるという利点があります。

研究のハイライト

1. 18F-Flortaucipir早期相PETの診断価値の初の体系的評価：本研究は、FDA承認済みの18F-Flortaucipirを用いた早期相PETの応用を初めて体系的に評価し、この分野の研究のギャップを埋めました。
2. 二相性タウ-PETの潜在的応用：研究は、二相性タウ-PETがタウ病理および神経変性評価における有望なツールであることを実証し、ADの早期診断の新たな手段を提供しました。
3. 個体レベルの代謝と灌流パターン分析：視覚評価およびボクセル単位の解析を通じて、さまざまな神経変性疾患の代謝および灌流パターンを詳細に記述し、臨床診断における重要な参照情報を提供しました。

その他有益な情報

研究はさらに、eTauとeAmyが神経変性評価において高い一致性を持つことを確認しました。特に、認知症患者でその傾向が顕著でした。また、研究は、eTauおよびeAmy画像に及ぼす脳血管病変の影響を検討し、白質病変が多い患者ではeTauとeAmy画像間の一致率が高いことを発見しました。

この研究は、18F-Flortaucipir PETの早期相におけるAD診断での応用について重要な証拠を提供し、今後の研究方向性を明確にしました。