외상성 뇌손상 및 만성 외상성 뇌병증의 위험

이 프로젝트에는 TBI 병력과 CTE를 암시하는 증상이 있는 참가자의 임상 및 신경심리학적 평가가 포함되었습니다. 해당 참가자에 대해 [F-18]FDDNP-PET 스캔을 수행합니다. 뇌에서 [F-18]FDDNP 결합 패턴이 정상 대조군 및 알츠하이머 치매(AD)의 패턴과 다른지 결정합니다(다른 연구에서 이용 가능). 이전 연구에서는 [F-18]FDDNP-PET가 높은 농도의 타우 신경섬유매듭(NFT) 및 아밀로이드 플라크를 나타내는 뇌의 결합 패턴을 생성하는 것으로 나타났습니다(Small et al, 2006).

조사관은 다음 가설을 테스트하는 것을 목표로 했습니다. [F-18]FDDNP-PET 스캔은 CTE가 의심되는 참가자에서 인지 기능이 온전한 대조군 참가자 및 AD 참가자에서 관찰된 대뇌 패턴과 다른 결합의 대뇌 패턴을 입증할 것입니다. [F-18]FDDNP-PET 결합 패턴은 이전 신경 병리학 연구에서 알려진 플라크 및 엉킴 침착 패턴과 일치할 것으로 예상됩니다.

[F-18]FDDNP는 비방사성 FDDNP를 사용하여 형광 현미경으로 관찰한 바와 같이 아밀로이드 플라크, NFT 및 원섬유 타우 침전물에 대한 시험관 내 결합 친화력이 높은 PET 분자 이미징 프로브입니다.

위의 가설에 더하여, 부검 후속 조치(이용 가능할 때)의 신경 병리학적 데이터는 [F-18]FDDNP 스캔의 영상 결과와 함께 신경 병리학적 연구에서 관찰된 국소 플라크와 엉킴 침착 패턴 사이의 상관관계를 결정하는 데 사용될 것입니다.

배경:

새로운 증거는 반복적이고 경미한 TBI가 접촉 스포츠 또는 군사 활동 중에 노출된 후 오래 지속되는 영향을 미칠 수 있음을 나타냅니다. 최근 군사 분쟁의 결과로 많은 미국 참전 용사들이 비 관통 메커니즘으로 인한 머리 부상으로 이라크와 아프가니스탄 전쟁에서 돌아 왔습니다.

CTE 증후군은 접촉 스포츠 운동선수와 퇴역 군인을 대상으로 수행된 이전 연구에서 설명되었습니다(Omalu et al, 2005, 2006, 2010). 또한, 은퇴한 프로 축구 선수에 대한 연구에서는 치매, 알츠하이머병, 경미한 인지 장애 및 우울증의 비율이 높은 것으로 나타났습니다(Guskiewicz et al, 2005, 2007).

만성 외상성 뇌병증은 개인 및 직업 기능 손상, 정서 장애, 우울증, 알코올 및 약물 남용, 인지 장애 및 자살 행동으로 나타나는 특징적인 신경 행동 증후군으로 구성됩니다. 일반적으로 단일 또는 반복 TBI 후 몇 년의 잠복기 후에 시작됩니다. 뇌진탕 병력이 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 신경해부학적 상관관계는 타우병증, 뉴런 세포체에서의 타우 단백질 침착을 나타내는 비정상적 염색 및 이들의 축삭 및 수지상 연결로 구성됩니다. 이러한 NFT 및 신경 돌기의 대표적인 변화는 CTE의 특징이며 다른 형태의 신경 퇴행과 구별됩니다.

만성 외상성 뇌병증은 다른 형태의 신경퇴행과는 다른 고전적 분포를 보입니다(Barrio et al, 2015). 침범 영역은 측두엽과 전두엽, 중뇌와 상부 뇌교, 청반, 흑색질입니다. 경미한 TBI에 대한 다중 노출 이력, 연령 분포 및 해부학적 패턴과 함께 이 분포는 이 상태를 AD 및 기타 형태의 치매와 더욱 구별합니다.

현재 CTE를 진단하는 유일한 방법은 사후 뇌 검사를 통해 NFT 및 신경염 스레드의 타우 단백질 침전물에 대한 특수 면역 염색 기술을 사용하는 것입니다. NFT의 형태로 생체 내에서 타우 단백질 컬렉션을 이미지화하는 기능은 임상 관리, 치료 및 사전 병적 진단이 확인될 수 있는 경우 예방에 엄청난 이점을 제공할 것입니다. TBI에 노출될 가능성이 있는 스포츠 커뮤니티, 군사 조직 및 일반 대중에게 미치는 영향은 엄청납니다.

UCLA 과학자들은 NFT, 원섬유 타우 침전물, 뇌의 아밀로이드 플라크를 측정하는 생체 내 방법을 개발했습니다. 이 발견은 Dr. Jorge Barrio(분자 및 의료 약리학과), Dr. Gary Small(UCLA 노인 정신과 분과) 등이 주도했습니다. 그들은 살아있는 환자에서 AD의 물리적 증거(아밀로이드 플라크 및 타우 NFT)를 직접 측정하는 방법을 찾았습니다. 발견의 핵심은 이러한 비정상적인 단백질의 내부 환경이 소수성, 즉 지방보다 물에 덜 우호적이라는 인식이었습니다. Jorge Barrio 박사는 이러한 소수성 환경에서 번성하는 새로운 그룹의 화합물을 합성했으며 이러한 분자는 혈류에서 뇌 조직으로 쉽게 전달되었습니다.

초기 부검 연구에서 UCLA 그룹은 이러한 새로운 화합물(FDDNP - UCLA 특허 참조 번호 1998-507-1이라고 함) 중 하나가 이러한 비정상적인 단백질 침전물을 이미지화하는 데 필요한 잘 정의된 특성을 명확하게 표시한다는 것을 발견했습니다. 그런 다음 그들은 살아있는 AD 환자의 정맥에 방사성 형태의 화합물을 주입했고 PET 스캔은 환자의 뇌에서 화합물의 농도와 위치를 정확하게 측정했습니다. 이를 통해 처음으로 비정상 단백질이 밀집된 영역에서 살아있는 인간의 뇌에서 나오는 증가된 신호를 볼 수 있었습니다. .

화학적 마커는 본질적으로 비정상적인 아밀로이드 및 타우 침전물을 찾아 일시적으로 부착하여 단백질이 고농도로 존재하는 뇌 영역에 PET 스캔 신호를 제공합니다. AD가 없는 건강한 사람의 경우 이러한 뇌 영역에서 신호가 거의 또는 전혀 생성되지 않습니다. 그러나 질병이 있는 사람의 경우 신호가 매우 강력하고 정확하여 실제로 각 개인의 기억 장애 정도와 관련이 있습니다. UCLA 그룹은 또한 AD(경도 인지 장애)의 위험이 있는 사람들이 인지 기능이 온전한 참가자와 AD가 있는 참가자 사이의 중간 [F-18]FDDNP 신호 패턴을 가지고 있으며 AD에 대한 유전적 위험이 있는 참가자는 더 높은 [F-18]FDDNP 결합(Small et al, 2006, 2009). 따라서 이 기술은 질병의 조기 발견에 도움이 되어 상당한 인지 기능 저하 전에 예방 치료를 사용할 수 있습니다. 또한 다른 조건에 대한 치료법을 감지하고 개발하는 데 유용할 것입니다. 다른 치료 접근법(예: 전측두엽)을 가진 치매 환자는 프리온 질환과 관련된 인지 장애가 있는 환자와 마찬가지로 AD와 구별되는 [F-18]FDDNP-PET 패턴을 보입니다(Kepe et al, 2010).