Исследование поведенческого варианта лобно-височной деменции и биполярного расстройства: комплексный подход нейровизуализации и эпигенетики (DISBAND)

В соответствии с критериями включения и исключения участники будут набраны и разделены на три группы:

• Пациенты с bvFTD проспективно наблюдались в течение не менее 2 лет. К ним относятся носители bvFTD экспансии G4C2 в гене C9orf72 (лучшая модель двух заболеваний, поскольку такая экспансия широко связана с развитием психоза).
• Пациенты с ББ, входящие в когорту семей с множественным поражением (MAF), наблюдаются с января 2017 года в хирургическом психиатрическом отделении Поликлиники Милана и имеют положительный семейный анамнез нейродегенеративных заболеваний.
• Здоровые субъекты, прошедшие исходно нейрокогнитивные тесты, исключающие наличие деменции и психических заболеваний.

Следователи будут собирать образцы крови участников, которые будут обработаны и проанализированы. Более конкретно, все экзосомы будут выделены из 500 микролитров плазмы с помощью раствора осаждения ExoQuick (SBI). Выделение и очистка ОСП будут осуществляться с помощью набора для очистки ExoFlow с использованием биотинилированного антитела против человеческого CD171 (L1CAM) (клон 5G3, Ebiosciences). Тотальную РНК, содержащуюся в NDE, будут экстрагировать с помощью набора Total Exosome RNA and Protein Isolation Kit и анализировать экспрессию микроРНК с помощью TaqMan OpenArray Human Advanced MicroRNA Panel (Thermo Fisher Scientific). Анализ экспрессии днРНК будет проводиться с помощью LincFinder Array и массивов воспалительных и аутоиммунных заболеваний (Qiagen).

Участники также пройдут сеанс нейровизуализации, где сеансы структурной МРТ и 1H-MRS будут проводиться с использованием МРТ-сканера 3T, доступного в отделении нейрорадиологии. 1H-MRS обеспечит чувствительную и надежную оценку нейрохимических изменений в определенных областях мозга. Вокселы для сбора данных будут размещены в дорсо- и вентролатеральной префронтальной коре (DLPFC/VLPFC), миндалевидном теле и гиппокампе. Наконец, сканирование FDG-PET будет выполнено с помощью сканера Biograph Truepoint 64 PET/TC. Т1-взвешенные изображения и изображения FDG-PET будут использоваться для изучения морфологических/метаболических различий мозга между группами. Объемы серого и белого вещества будут оцениваться локально и сравниваться между группами с использованием воксельной морфометрии. Будет проведено параллельное сравнение областей интереса (ROI) для оценки региональных объемов с использованием атласа автоматизированной анатомической маркировки (AAL) в качестве эталона, снова с упором на DLPFC/VLPFC, миндалевидное тело и гиппокамп. Наконец, дополнительный региональный анализ, основанный на программном обеспечении Freesurfer, позволит исследователям оценить толщину коры, площадь поверхности коры и кортикальную гирификацию областей атласа Десикана-Киллиани. Все анализы МРТ и ПЭТ будут выполняться в контексте общей линейной модели с использованием специальной реализации программного обеспечения в MATLAB, называемой статистическим параметрическим картированием (SPM).

Наконец, данные нейровизуализации и профили экспрессии нкРНК будут использоваться в качестве предикторов в анализе ML. Учитывая небольшой размер выборки, первоначально будут использоваться линейные модели (например, машина опорных векторов). Позже, чтобы улучшить предсказательную силу наших моделей, исследователи применят метод ML, называемый случайным лесом, более универсальный и мощный алгоритм классификации, и алгоритм XGBoost (eXtreme Gradient Boosting). Чтобы избежать переобучения процесса обучения, будет выполняться «сеточный» поиск гиперпараметров модели. Для проверки результатов будет использоваться 5-кратная перекрестная проверка с разделением между обучающими тестами 80%-20%.