파킨슨병 장애의 진단 및 예후 바이오마커로서의 구조화되지 않은 아이트래킹

신경계 질환의 새로운 진단 및 예후 바이오마커는 지속적으로 추구되고 있습니다. 특히, 초기 또는 전구 단계에서 상태를 진단할 수 있는 바이오마커를 식별하면 질병 수정 치료로 가장 혜택을 받을 가능성이 높은 환자 집단을 식별할 수 있습니다. 마찬가지로, 시간 경과에 따른 질병 진행의 대용물 역할을 할 수 있는 바이오마커는 이러한 치료에 대한 환자의 반응을 모니터링하는 데 필수적입니다.

파킨슨병(PD)은 현재 많은 질병 수정 시도가 개발 중인 진행성 신경퇴행성 상태입니다. PD는 전적으로 임상 진단으로 남아 있으며 현재 상태에 대한 진단 테스트는 존재하지 않습니다. 진행성 핵상 마비(PSP), 피질 기저 증후군(CBS), 다계통 위축(MSA), 루이소체 치매(DLB)와 같은 비정형 파킨슨병과 같은 비정형 파킨슨병과 같은 병리학적 기질이 다른 임상적으로 유사한 상태와 구별되어야 합니다. 맞춤형 치료가 필요합니다. 비정형 파킨슨증과 PD를 구별하는 것은 특히 질병 경과 초기에 어려울 수 있습니다. 질병 경과 초기에 부검에서 PD로 입증된 사람들의 진단 정확도는 26%로 낮으며 이 정확도는 질병 기간에 따라 증가하지만 사전 진단은 시간의 15-20%까지 부정확합니다.

최근 몇 년 동안 분자 진단 바이오마커 개발에 많은 노력을 기울였습니다. 그러나 이러한 바이오마커가 PD(PwP) 및 기타 파킨슨병 환자에게서 나타나는 이질성을 설명할 수 있는지 여부와 질병 진행의 유용한 마커인지 여부는 여전히 불분명합니다. 어느 쪽이든 초기 단계에서 파킨슨병 장애를 구별하고 질병 궤적을 예측하며 시간 경과에 따른 임상 진행을 추적할 수 있는 임상적으로 관련된 바이오마커가 분명히 필요할 것입니다. 임상 시험에서 질병 진행을 추적하는 데 가장 일반적으로 사용되는 임상 척도는 MDS-UPDRS(운동 장애 학회 통합 파킨슨병 등급 척도)와 같은 등급 척도입니다. 그러나 이러한 척도가 특히 초기 PD에서 작은 임상적 변화를 감지하는 데 필요한 정밀도를 제공하지 못할 수 있다는 우려가 있습니다. 임상 바이오마커가 종적으로 유용한지 여부를 평가하기 전에 횡단면 코호트에서의 정확성, 특히 퇴행성 파킨슨병에서 나타나는 이질성에 민감한지 여부를 평가해야 합니다. 또한 레보도파와 같은 증상이 있는 약물이 해당 바이오마커의 성능에 미치는 영향을 평가해야 합니다. 안구 운동의 정량적 평가는 PD 및 진행성 핵상 마비(PSP), 다계통 위축(MSA) 및 피질 기저 증후군(CBS)과 같은 비정형 파킨슨병 장애에 대한 간단하고 신뢰할 수 있으며 민감한 임상 바이오마커일 수 있습니다. 실제로 안구 운동은 오랫동안 사용되어 왔습니다. 병리학을 국소화하고 많은 운동 장애를 진단하기 위해 침대 옆에서. 임상적으로 명백한 안구 운동 이상은 이러한 상태의 진행 단계에서 잘 기록되어 있지만 질병 경과 초기에는 육안으로 감지할 수 없습니다. 예를 들어, PSP의 진단은 안구 운동의 임상 평가, 특히 제한된 수직 시선의 존재에 크게 의존합니다. 이것이 PSP에서 볼 수 있는 고전적인 안구 운동 이상이지만 질병의 초기 단계에서 유일한 안구 운동 단서는 수직 단속 운동의 미묘하게 느려지거나 단속 안구 운동의 아치가 만곡될 수 있습니다. 파킨슨병 장애에 대한 사후 연구에서, 수직 핵상 주시 마비가 있을 때 병리학적으로 명확한 PSP에 대한 특이도는 91%이며, 질병 발병 후 3년 이내에 존재할 때 97%로 증가합니다. 그러나 PSP 진단을 예고하는 민감도는 질병의 첫 3년 이내에 발견될 때 31%에 불과합니다.

현재까지 운동 장애에 대한 정량적 안구 운동 분석의 적용은 주로 기술적 제한의 결과로 제한되었습니다. 따라서 임상 실습에서 안구 운동에서 수집한 모든 정보는 병상 평가에서 육안으로 감지할 수 있는 정보로 크게 제한됩니다. 안구 운동의 정량적 평가는 침대 옆에서 육안으로 평가하는 것보다 이러한 안구 운동 이상에 더 민감하기 때문에 이러한 이상을 조기에 감지할 수 있습니다. 기술의 발전으로 시선 추적은 안구 운동, 동공 기능 및 깜박임 속도를 고해상도로 평가하는 간단하고 비침습적이며 효과적인 방법이 되었습니다. 양적 안구운동 매개변수(단속운동 및 동공 변화)는 PwP에서 운동 성능, 인지 기능 및 자세 이상과 관련이 있습니다. 이것이 PD 진행의 중요한 이정표라는 점을 감안할 때 연구자들은 준임상적 안구운동 이상에 대한 조기 평가가 PD 및 관련 상태에서 예후적 가치를 가질 것이라는 가설을 세웁니다. 그러나 안구 운동의 정량적 평가가 PSP와 같은 유사한 조건에서 PD를 구별하는 데 사용될 수 있는지 여부를 조사한 소규모 연구는 거의 없습니다.

최근에 동공 확장은 목표 지향적 안구 운동(특히 단속운동을 계획할 때의 운동 준비)의 잠재적 마커인 것으로 나타났지만 PD에서 자세히 조사되지는 않았습니다. PwP가 초기 단계에서 움직임의 자동성을 상실하고 목표 지향적인 주의 전략으로 보상할 수 있다는 점을 감안할 때 이러한 과정에서 초기 보상적 차이를 감지할 수 있을 것입니다.

그러한 안구 운동 매개변수가 PwP 및 관련 장애에서 볼 수 있는 이질적인 임상 소견과 상관관계가 있는지 조사한 연구는 없습니다. 마찬가지로 안구 운동 평가가 이러한 질병에 대한 조기 진단 마커 또는 종단적 예후 마커로 작용할 수 있는지 조사한 연구는 없습니다.

Queen's University의 Munoz 연구실은 안구 운동 분석에 대한 광범위한 전문 지식을 보유하고 있습니다. 최근 Munoz 연구실은 PD 환자에게 존재하지만 건강한 대조군에는 존재하지 않는 안구 운동 매개변수(특히 단속성 안구 운동, 동공 반응 및 깜박임 속도)의 시그니처를 식별할 수 있었습니다. 이 신호는 또한 10-15세에 걸쳐 최대 80%의 사람들이 PD 또는 유사한 장애로 전환되는 상태인 고립된 REM 수면 행동 장애가 있는 환자에게도 나타납니다. 이는 이 징후가 다른 임상 징후가 나타나기 전에 이러한 조건에서 매우 초기(전구) 단계에서 감지될 수 있음을 의미합니다. 또한, 연구자들은 이 서명이 PwP를 PSP와 같은 다른 신경퇴행성 장애와 구분할 수 있음을 시사하는 예비 미공개 데이터를 가지고 있습니다. 연구자들은 이 새로운 안구 운동 신호가 많은 참가자의 모방과 PD를 구별할 수 있고 이러한 장애에서 보이는 이질적인 질병 특정 임상 특징과 상관관계가 있음을 확인하는 것을 목표로 합니다.

위의 연구의 대부분은 대상이 나타날 때 대상을 향해(또는 멀리) 시선을 향하도록 참가자에게 조언하는 구조화된 작업을 포함합니다. 이 인위적인 설정에서 기록된 안구 운동은 참여하는 자연스러운 안구 운동 제어를 정확하게 반영하지 못할 수 있습니다. 이 연구는 또한 조사자가 이 클립을 시각적으로 검색할 때 눈의 움직임과 동공 반응을 기록하는 동안 참가자에게 여러 개의 짧은 비디오 클립을 보도록 지시하는 새로운 무료 보기 작업으로 구성됩니다. 몇 초 동안 시각적 장면에 대한 초기 자동 반응(saccade 및 동공)을 관찰한 다음 콘텐츠에 대한 비디오 검색의 인지적 영향이 약간 뒤따릅니다.

따라서 조사관은 파킨슨병 장애에서 상향식 및 하향식 프로세스를 별도로 분석할 수 있으므로 간단한 안구 운동 패러다임을 사용하여 뇌간 우세 병리를 피질 병리와 분리할 수 있습니다. Munoz 연구실은 구조화된 실험 패러다임 없이도 이러한 데이터 매개변수를 추출할 수 있는 능력을 입증하여 연구자들이 훨씬 더 생태학적 방식으로 안구 운동을 수집할 수 있도록 했습니다. 파킨슨병 또는 기타 운동 장애에서. 연구자들은 자연스러운 안구 운동 평가를 통해 수집한 정보를 통해 운동 장애가 있는 환자를 진단하고 예측할 수 있는지 여부를 조사할 것입니다.

궁극적으로 이 작업은 시선 추적 데이터를 임상 진단 및 결과와 연결하여 질병에 대한 바이오마커를 확립하는 것을 목표로 합니다.