携带常染色体显性阿尔茨海默病(ADAD)突变的人患阿尔茨海默病的风险更高。在美国，每九个人中就有一人患阿尔茨海默病。这种突变与大脑中一种叫做淀粉样蛋白的异常蛋白质的积累有关，这种蛋白质会影响灰质和传递信号的白质。
“人们认为，灰质中的淀粉样蛋白沉积可能会破坏其功能，因此白质将无法正常工作，甚至可能萎缩，”该研究的主要作者克利夫兰城市健康医疗中心的神经放射学家Jeffrey W. prescott博士说。
prescott博士和他的同事对散发性阿尔茨海默病(占99%的病例)患者进行的一项早期研究发现，随着患者淀粉样蛋白负担的增加，通过称为弥散张量成像(DTI)的MRI技术测量，白质结构连通性显著降低，
杜克大学放射学教授、两项研究的资深作者Jeffrey R. petrella医学博士说:“目前的工作扩展了这些结果，表明在无症状的高危患者中也可以检测到类似的结果。”
在这项新研究中，prescott博士和他的同事们使用了显性遗传阿尔茨海默病网络(DIAN)的数据，比较ADAD突变携带者和非携带者，看看是否有结构连接的变化可能与突变有关。
研究参与者包括30名突变携带者，平均年龄34岁，38名非携带者，平均年龄37岁。在接受脑结构核磁共振成像和DTI检查时，受试者的认知功能均正常。
分析显示，突变携带者的额顶叶控制网络结构连接性较低，该网络主要连接与阿尔茨海默病有关的两个区域——顶叶和额叶。在突变携带者中，即使在控制淀粉样斑块负担的情况下，出现症状的预期年份与额顶叶控制网络中的白质结构连接之间也存在相关性。
“这表明DTI对网络完整性的测量可以作为大脑对病理性攻击恢复能力的替代品，”petrella博士说。
“我们使用了一种称为全球效率的网络测量方法，在这种方法中，效率的降低可以被视为网络组织的崩溃，”prescott博士补充说。“结果表明，对于突变携带者来说，随着他们接近症状出现的估计年龄，全球效率将显著下降。”
该研究结果支持了一种潜在的作用，即基于成像技术识别具有早发性阿尔茨海默病遗传风险的人的大脑结构变化，以了解基因如何影响导致痴呆的疾病过程。
prescott博士说:“这表明，核磁共振成像可以作为一种评估工具，对那些在出现症状之前就被认为有患阿尔茨海默病风险的患者进行评估。使用这些先进的核磁共振技术可以帮助进一步确定高危患者和风险测量。”
这一发现还指出了成像技术在研究治疗阿尔茨海默病的药物方面的作用。虽然到目前为止的大多数试验都是在已经患有阿尔茨海默氏症或认知障碍的患者身上进行的，但对有风险的患者进行更早的识别和治疗，是预防或至少推迟痴呆症发作的更有希望的途径。
prescott博士说:“这项研究工具的一个潜在临床应用是，在家族病史等风险因素上增加定量信息，并利用它来帮助早期识别患者，那时他们可能会从治疗中获益。但在我们找到有效的治疗方法之前，我们必须等待它的实施。”
研究人员希望利用先进的成像技术和来自DIAN网络的更新数据进行后续研究，以评估研究参与者阿尔茨海默病的进展。
Jeffrey W. prescott, p. Murali Doraiswamy, Dragan Gamberger, Tammie Benzinger, Jeffrey R. petrella. Diffusion Tensor MRI Structural Connectivity and pET Amyloid Burden in preclinical Autosomal Dominant Alzheimer Disease: The DIAN Cohort. Radiology, 2021; DOI: 10.1148/radiol.2021210383