健康中国2030,PET技术为AD早期诊断提供重要工具
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AD检测的最新生物标志技术
NIA-AA2024年更新了AD诊断标准,将生物标志物分为三类:核心生物标志物(用于识别AD)、非核心生物标志物(与AD发病机制相关但非特异性)和非AD共病生物标志物。核心生物标志物进一步细分为核心1类(如Aβ和早期Tau标志物,用于识别早期AD)和核心2类(如MTBR-243,反映晚期病理变化)。
Aβ蛋白检测是AD早期诊断的关键。目前,美国食品药品监督管理局(FDA)已批准多种Aβ-PET显像剂,包括¹¹C-PIB、¹⁸F-AV45(Florbetapir)、¹⁸F-Florbetaben(Neuraceq)等。这些显像剂通过PET成像技术,能够无创地检测大脑中的Aβ沉积,为AD早期诊断提供了重要工具。中国2024版指南将血浆Aβ42/Aβ40比值、p-tau181和p-tau217等液体生物标志物纳入辅助诊断工具。这些液体生物标志物具有便捷、无创等优点,但目前仍需通过脑脊液检测(Cerebrospinal Fluid,CSF)或PET成像进一步证实其结果,以提高诊断的准确性和可靠性。Tau蛋白检测同样至关重要。目前唯一获FDA批准的Tau显像剂是Tauvid(¹⁸F-Flortaucipir)
PET影像技术于2002年首次实现Aβ沉积的活体检测,2012年FDA批准了首个支持AD临床诊断的Aβ-PET显像剂Florbetapir(AV45),2020年又批准了首款Tau-PET显像剂Tauvid(flortaucipir)。这些技术能够无创地观察脑部病理变化,为AD早期诊断提供了重要工具。
滨松PET技术演进与AD早期诊断贡献
生物标志物检测技术的突破需要高精度成像设备的支撑,滨松光子在过去七十余年的技术积淀中,始终专注于这一领域。自1992年起,滨松光子布局PET技术,投资12亿日元建成了上千平米的PET医学影像中心,致力于通过全身PET扫描技术实现癌症与脑部疾病的早期检测。该中心率先从全身扫描图像中提取大脑葡萄糖代谢数据,并构建跨年龄段数据库,为区分正常衰老与病理变化提供了量化依据。
图1 PET中心大楼(1992年至今)
图3 使用FDG进行癌症筛查的PET图像
2014年,滨松光子成功合成线粒体复合物I(MC-I)探针[18F]BCPP-EF,通过检测脑区线粒体活性变化捕捉神经元能量代谢异常,为AD早期诊断开辟了新路径。该探针的临床价值在2018年得到验证:静冈国立癫痫与神经疾病研究所公布的临床数据显示,其较传统FDG示踪剂更早识别AD病理特征。2023年10月,滨松医科大学尾内康臣教授在第四届中德阿尔茨海默病临床前期研讨会上进一步披露,结合PET影像大数据与计算机辅助诊断(CAD)系统,[18F]BCPP-EF可通过脑代谢活性差异区分AD与路易体痴呆、血管性痴呆,并且该方法有可能在症状出现前 5 - 8 年发现代谢异常。在报告的最后尾内康臣教授表示未来滨松会更深入研究可以用于痴呆症脑部成像的生物标记物,同时利用新型的简易版脑部专用PET对社会人群进行脑部健康检查,致力于包括AD在内的痴呆症的早期干预治疗。
图4 尾内康臣教授报告现场
在PET技术发展过程中,滨松光子也一直在努力探索和改进。1970年代中期,美国华盛顿大学研发了全球首台PET扫描仪,开启了PET技术的新纪元。此后,滨松光子积极参与PET技术的研发与应用。1986-1989年,滨松光子与"核医学之父"亨利·瓦格纳教授合作开发了四通道光电倍增管(Quad-PMT),并推出了首台脑部PET装置SHR-1200(3.5 mm成像精度)。1992年,滨松光子建成了全球首个支持无麻醉灵长类实验的PET中心,配置了SHR-2400系统(2.7 mm分辨率)。1996年,滨松光子与日立联合研发了SHR-22000全身扫描仪,该设备被应用于美国夏威夷及中国浙医二院。2001年,滨松光子推出了脑部专用SHR-12000;2003年,发布了全球首款宽视野全身PET系统SHR-92000;2008年,推出了SHR-74000 PET/CT系统;2013年,开发了集成MPPC®技术的HITS-655K脑部PET扫描仪,并首次实现头部运动校正功能的验证;2023年,经过十年技术沉淀,基于此验证成果迭代升级的HIAS-29K系统正式部署。
图5 滨松自主研发的首台PET扫描仪——SHR-1200
在全球老龄化的大背景下,AD的早期诊断已成为刻不容缓的任务。PET技术凭借其分子级成像能力,成为实现生物标志物可视化的核心工具,为AD早期诊断提供了重要手段。滨松光子在PET技术领域深耕七十余年,从设备研发到放射性药物创新,不断突破技术瓶颈,其研发的[18F]BCPP - EF探针为AD早期诊断开辟了新路径,并且该方法有可能在症状出现前 5 - 8 年发现代谢异常。
滨松光子于2002年设立了滨松光医学财团。翌年,开设了滨松PET诊断中心。自2004年起,该中心不仅在PET技术研究领域持续深耕,致力于推动医学影像技术的前沿发展,更积极拓展其应用范围,为大众提供专业的健康体检服务。该中心凭借其先进的设备和专业的医疗团队,致力于将前沿科技转化为实际的健康福祉,让更多的民众能够享受到高质量的健康检查服务。
图6 PET中心体检流程
值得注意的是,滨松光子的医疗布局深度契合 "健康中国2030" 目标。在"健康中国2030"战略框架下,我国正大力推进老龄化社会健康解决方案。滨松光子通过社区级简易PET设备研发、30余种显像剂布局及与静冈国立癫痫与神经疾病研究所等机构的合作,构建临床数据库推动AI辅助诊断系统开发,切实响应"健康中国2030"对全民健康福祉的追求。未来,滨松光子致力于PET技术的迭代升级和AD等脑部疾病的早期干预,有望进一步提升AD早期诊断的准确性和效率,为全球AD防治工作做出更大贡献,助力"健康中国2030"战略目标的实现,推动人类健康事业的发展。
滨松光子作为全球领先的光电技术企业,我们致力于通过技术创新推动中国医疗检查检验行业发展。目前为止,滨松业务已全面覆盖PET、CT等医疗影像领域、化学发光、生化分析、流式细胞术、PCR等IVD领域,我们希望与中国科技产业实现共振,为中国特色社会主义医疗卫生事业和人类健康福祉贡献绵薄之力。
图7 滨松光视角的检验医学
参考文献:
沈媛,丁志山. 阿尔茨海默病的生物标志物研究进展. 心理月刊. 2025(08): 232-235。
Jack CR Jr., Bennett DA, Blennow K, et al. NIA-AA research framework: Toward a biological definition of Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement 2018;14:535–562。
杨红旗, 陈生弟. 神经丝蛋白轻链在阿尔茨海默病诊断中的价值. 阿尔茨海默病及相关病, 2020, 3(3): 177-181。
Blennow, K., Mattsson, N., Schöll, M., Hansson, O., Zetterberg, H. Amyloid Biomarkers in Alzheimer’s Disease. Trends in Pharmacological Sciences, 2015, 36, 297-309。
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