Early Detection of Alzheimer's Disease Beta-amyloid Pathology -Applicability of Positron Emission Tomography with the Amyloid Radioligand 11C-PIB
Accumulation of beta amyloid (Abeta) in the brain is characteristic for Alzheimer’s disease (AD). Carbon-11 labeled 2-(4’-methylaminophenyl)-6-hydroxybenzothiazole (11C-PIB) is a novel positron emission tomography (PET) amyloid imaging agent that appears to be applicable for in vivo Abeta plaque detection and quantitation.
The biodistribution and radiation dosimetry of 11C-PIB were investigated in 16 healthy subjects. The reproducibility of a simplified 11C-PIB quantitation method was evaluated with a test-retest study on 6 AD patients and 4 healthy control subjects. Brain 11C-PIB uptake and its possible association with brain atrophy rates were studied over a two-year follow-up in 14 AD patients and 13 healthy controls. Nine monozygotic and 8 dizygotic twin pairs discordant for cognitive impairment and 9 unrelated controls were examined to determine whether brain Abeta accumulation could be detected with 11C-PIB PET in cognitively intact persons who are at increased genetic risk for AD.
The highest absorbed radiation dose was received by the gallbladder wall (41.5 mjuGy/MBq). About 20 % of the injected radioactivity was excreted into urine, and the effective whole-body radiation dose was 4.7 mjuSv/MBq. Such a dose allows repeated scans of individual subjects. The reproducibility of the simplified 11C-PIB quantitation was good or excellent both at the regional level (VAR 0.9-5.5 %) and at the voxel level (VAR 4.2-6.4 %). 11C-PIB uptake did not increase during 24 months’ follow-up of subjects with mild or moderate AD, even though brain atrophy and cognitive decline progressed. Baseline neocortical 11C-PIB uptake predicted subsequent volumetric brain changes in healthy control subjects (r = 0.725, p = 0.005). Cognitively intact monozygotic co-twins – but not dizygotic co-twins – of memory-impaired subjects exhibited increased 11C-PIB uptake (117-121 % of control mean) in their temporal and parietal cortices and the posterior cingulate (p11C-PIB PET may be a useful method for patient selection and follow-up for early-phase intervention trials of novel therapeutic agents. AD might be detectable in high-risk individuals in its presymptomatic stage with 11C-PIB PET, which would have important consequences both for future diagnostics and for research on disease-modifying treatments.Alzheimerin taudin beta-amyloidipatologian varhainen toteaminen. 11C-PIB-amyloidimerkkiaineella tehtävän positroniemissiotomografian soveltuvuus
Beeta-amyloidin (Abeta) kertyminen aivoihin on tyypillistä Alzheimerin taudille (AT). Hiili-11-isotoopilla leimattu 2-(4’-metyyliaminofenyyli)-6-hydroksibentsotiatsoli (11C-PIB) on uusi positroniemissiotomografiassa (PET) käytettävä merkkiaine, joka vaikuttaa soveltuvan amyloidiplakkien toteamiseen ja niiden määrän arvioimiseen.
11C-PIB:n jakautumista kehossa ja sen aiheuttamaa säderasitusta tutkittiin 16 terveellä henkilöllä. Yksinkertaistettujen 11C-PIB-analyysimenetelmien toistettavuutta selvitettiin toistomittausasetelmalla 6 AT-potilaalla ja 4 terveellä verrokilla. 11C-PIB-kertymän muutosta sekä 11C-PIB-kertymän ja aivojen kutistumisnopeuden välistä suhdetta mitattiin kahden vuoden seurantatutkimuksella, jossa oli 14 AT-potilasta ja 13 tervettä verrokkia. Tutkimalla 9 samanmunaista ja 8 erimunaista muistihäiriön suhteen toisistaan poikkeavaa kaksosparia sekä 9 iäkästä verrokkihenkilöä 11C-PIB PET:lla selvitettiin, voisiko aivoamyloidia olla havaittavissa sellaisilla kognitiivisesti terveillä henkilöillä, joilla on suurentunut riski sairastua AT:iin.
Sappirakon seinämä sai elimistä suurimman määrän säteilyä, 41.5 mjuGy/MBq. Noin 20 % annetusta radioaktiivisuusannoksesta erittyi virtsaan. Efektiivinen sädeannos oli 4.7 mjuSv/MBq. Tämä annos mahdollistaa toistetut tutkimukset samoilla henkilöillä. Yksinkertaistettujen 11C-PIB PET –analyysimenetelmien toistettavuus oli hyvää tai erinomaista sekä alueittain (VAR 0.9-5.5%) että kuva-alkioittain (VAR 4.2-6.4%) tarkasteltuna. 11C-PIB-kertymä ei lisääntynyt AT-potilailla seuranta-ajan kuluessa, vaikka aivojen kutistuminen ja kognitiivinen heikentyminen etenivät. Alkutilanteen 11C-PIB-kertymä vaikutti ennustavan terveiden verrokkien aivojen tilavuusmuutoksia seuranta-aikana (r = 0.725, p = 0.005). Kognitiivisesti terveillä muistihäiriöisten samanmunaisilla kaksosilla – mutta ei erimunaisilla kaksosilla - oli suurentuneita 11C-PIB-kertymiä (117-121% verrokkien keskiarvosta) ohimo- ja päälakialueen aivokuorella sekä posteriorisessa cingulumissa (p11C-PIB PET voi olla käypä menetelmä tutkittavien valinnassa ja seurannassa, kun tehdään varhaisen sairausvaiheen tutkimuksia uusilla lääkkeillä. AT saatetaan voida todeta 11C-PIB PET:n avulla täysin oireettomassa vaiheessa sellaisilla henkilöillä, joilla on suurentunut riski sairastua. Tällä voisi olla merkittäviä vaikutuksia taudinmääritykselle ja sellaisten hoitojen tutkimiselle, jotka tähtäävät taudin kulun muuttamiseen.Siirretty Doriast
