健康中國2030,PET技術為AD早期診斷提供重要工具
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AD檢測的最新生物標志技術
NIA-AA2024年更新了AD診斷標準,將生物標志物分為三類:核心生物標志物(用于識別AD)、非核心生物標志物(與AD發病機制相關但非特異性)和非AD共病生物標志物。核心生物標志物進一步細分為核心1類(如Aβ和早期Tau標志物,用于識別早期AD)和核心2類(如MTBR-243,反映晚期病理變化)。
Aβ蛋白檢測是AD早期診斷的關鍵。目前,美國食品藥品監督管理局(FDA)已批準多種Aβ-PET顯像劑,包括11C-PIB、1?F-AV45(Florbetapir)、1?F-Florbetaben(Neuraceq)等。這些顯像劑通過PET成像技術,能夠無創地檢測大腦中的Aβ沉積,為AD早期診斷提供了重要工具。中國2024版指南將血漿Aβ42/Aβ40比值、p-tau181和p-tau217等液體生物標志物納入輔助診斷工具。這些液體生物標志物具有便捷、無創等優點,但目前仍需通過腦脊液檢測(Cerebrospinal Fluid,CSF)或PET成像進一步證實其結果,以提高診斷的準確性和可靠性。Tau蛋白檢測同樣至關重要。目前唯一獲FDA批準的Tau顯像劑是Tauvid(1?F-Flortaucipir)
PET影像技術于2002年首次實現Aβ沉積的活體檢測,2012年FDA批準了首個支持AD臨床診斷的Aβ-PET顯像劑Florbetapir(AV45),2020年又批準了首款Tau-PET顯像劑Tauvid(flortaucipir)。這些技術能夠無創地觀察腦部病理變化,為AD早期診斷提供了重要工具。
濱松PET技術演進與AD早期診斷貢獻
生物標志物檢測技術的突破需要高精度成像設備的支撐,濱松光子在過去七十余年的技術積淀中,始終專注于這一領域。自1992年起,濱松光子布局PET技術,投資12億日元建成了上千平米的PET醫學影像中心,致力于通過全身PET掃描技術實現癌癥與腦部疾病的早期檢測。該中心率先從全身掃描圖像中提取大腦葡萄糖代謝數據,并構建跨年齡段數據庫,為區分正常衰老與病理變化提供了量化依據。

圖1 PET中心大樓(1992年至今)


圖3 使用FDG進行癌癥篩查的PET圖像
2014年,濱松光子成功合成線粒體復合物I(MC-I)探針[18F]BCPP-EF,通過檢測腦區線粒體活性變化捕捉神經元能量代謝異常,為AD早期診斷開辟了新路徑。該探針的臨床價值在2018年得到驗證:靜岡國立癲癇與神經疾病研究所公布的臨床數據顯示,其較傳統FDG示蹤劑更早識別AD病理特征。2023年10月,濱松醫科大學尾內康臣教授在第四屆中德阿爾茨海默病臨床前期研討會上進一步披露,結合PET影像大數據與計算機輔助診斷(CAD)系統,[18F]BCPP-EF可通過腦代謝活性差異區分AD與路易體癡呆、血管性癡呆,并且該方法有可能在癥狀出現前 5 - 8 年發現代謝異常。在報告的最后尾內康臣教授表示未來濱松會更深入研究可以用于癡呆癥腦部成像的生物標記物,同時利用新型的簡易版腦部專用PET對社會人群進行腦部健康檢查,致力于包括AD在內的癡呆癥的早期干預治療。

圖4 尾內康臣教授報告現場
在PET技術發展過程中,濱松光子也一直在努力探索和改進。1970年代中期,美國華盛頓大學研發了全球首臺PET掃描儀,開啟了PET技術的新紀元。此后,濱松光子積極參與PET技術的研發與應用。1986-1989年,濱松光子與"核醫學之父"亨利·瓦格納教授合作開發了四通道光電倍增管(Quad-PMT),并推出了首臺腦部PET裝置SHR-1200(3.5 mm成像精度)。1992年,濱松光子建成了全球首個支持無麻醉靈長類實驗的PET中心,配置了SHR-2400系統(2.7 mm分辨率)。1996年,濱松光子與日立聯合研發了SHR-22000全身掃描儀,該設備被應用于美國夏威夷及中國浙醫二院。2001年,濱松光子推出了腦部專用SHR-12000;2003年,發布了全球首款寬視野全身PET系統SHR-92000;2008年,推出了SHR-74000 PET/CT系統;2013年,開發了集成MPPC?技術的HITS-655K腦部PET掃描儀,并首次實現頭部運動校正功能的驗證;2023年,經過十年技術沉淀,基于此驗證成果迭代升級的HIAS-29K系統正式部署。

圖5 濱松自主研發的首臺PET掃描儀——SHR-1200
在全球老齡化的大背景下,AD的早期診斷已成為刻不容緩的任務。PET技術憑借其分子級成像能力,成為實現生物標志物可視化的核心工具,為AD早期診斷提供了重要手段。濱松光子在PET技術領域深耕七十余年,從設備研發到放射性藥物創新,不斷突破技術瓶頸,其研發的[18F]BCPP - EF探針為AD早期診斷開辟了新路徑,并且該方法有可能在癥狀出現前 5 - 8 年發現代謝異常。
濱松光子于2002年設立了濱松光醫學財團。翌年,開設了濱松PET診斷中心。自2004年起,該中心不僅在PET技術研究領域持續深耕,致力于推動醫學影像技術的前沿發展,更積極拓展其應用范圍,為大眾提供專業的健康體檢服務。該中心憑借其先進的設備和專業的醫療團隊,致力于將前沿科技轉化為實際的健康福祉,讓更多的民眾能夠享受到高質量的健康檢查服務。
圖6 PET中心體檢流程
值得注意的是,濱松光子的醫療布局深度契合 "健康中國2030" 目標。在"健康中國2030"戰略框架下,我國正大力推進老齡化社會健康解決方案。濱松光子通過社區級簡易PET設備研發、30余種顯像劑布局及與靜岡國立癲癇與神經疾病研究所等機構的合作,構建臨床數據庫推動AI輔助診斷系統開發,切實響應"健康中國2030"對全民健康福祉的追求。未來,濱松光子致力于PET技術的迭代升級和AD等腦部疾病的早期干預,有望進一步提升AD早期診斷的準確性和效率,為全球AD防治工作做出更大貢獻,助力"健康中國2030"戰略目標的實現,推動人類健康事業的發展。
濱松光子作為全球領先的光電技術企業,我們致力于通過技術創新推動中國醫療檢查檢驗行業發展。目前為止,濱松業務已全面覆蓋PET、CT等醫療影像領域、化學發光、生化分析、流式細胞術、PCR等IVD領域,我們希望與中國科技產業實現共振,為中國特色社會主義醫療衛生事業和人類健康福祉貢獻綿薄之力。
圖7 濱松光視角的檢驗醫學
參考文獻:
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Blennow, K., Mattsson, N., Sch?ll, M., Hansson, O., Zetterberg, H. Amyloid Biomarkers in Alzheimer’s Disease. Trends in Pharmacological Sciences, 2015, 36, 297-309。

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