파킨슨 병에서 뇌 영상화의 미래 (The Future of Brain Imaging in Parkinson’s Disease)
파킨슨병은 뇌의 도파민 신경의 소실로 인해 파킨슨 증상을 일으키는 진행성 신경퇴행성 질환입니다. 병리학적 특징으로는 중뇌의 흑질에 있는 도파민 신경세포의 심각한 퇴행 및 세포 내에 발달하는 비정상적인 알파-시누클레인 집합체로 구성된 루이소체(Lewy body)의 축적입니다. 이는 운동 완서, 근육의 경직 및 떨림과 같은 다양한 비운동 증상을 나타냅니다.
파킨슨병 (Parkinson’s disease, PD)을 잘 이해하고 치료하기 위해 기능적, 구조적 및 뇌핵 영상화의 미래 발전이 잠재적으로 PD를 치료하는데 어떻게 도움이 될 수 있는지 논의 해보았습니다.
기능적 영상화 (Functional Imaging)
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뇌 활동의 영상화는 기능적 자기 공명 영상 (fMRI) 또는 양전자 방출 단층촬영 검사(PET)로 진단할 수 있습니다. 이러한 접근법은 PD의 병리 생리학에 대한 이해에 큰 기여를 했습니다. 고립된 뇌 영역 (예 : 피핵)에서의 비정상적인 업무 관련 활동에 중점을 두어 PD 환자 (예 : 피질선조체 회로)에서 내재된 대규모 네트워크 간의 비정상적인 상호 작용을 보여주기 위해 성장했습니다.
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다차원 데이터를 다루기 위해 가장 최근에 개발된 접근법은 생성 모델, 즉 네트워크 구성에 관한 일련의 사전 및 가설을 고려하여 관찰된 (fMRI) 데이터가 어떻게 생성되었는지 추정하는 계산 모델을 사용하는 것입니다.
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다차원 이미징 데이터에서 생물학적으로 의미있는 특징을 추출하는 접근법도 있습니다.
구조적 영상화 (Structural Imaging)
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PD의 구조 영상화는 지난 10년동안 중요한 발전을 이룩했습니다. 기저핵과 다른 지역의 특징을 시각화하고 정량화하는데 큰 영향을 미치는 고해상도 이미징 공간 해상도입니다.
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PD의 진행 및 병리와의 관계에 대한 바이오 마커로서 확산 이미징을 연결하는데 있습니다. 최근에 PD에서 인지기능 및 운동증상 둘 다의 예측 인으로서 확산 이미징을 연결시켰습니다.
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현재 임상 시험은 구조적 영상 판독을 평가에 일관되게 사용하지 않습니다. 고려중인 많은 치료법이 도파민에 직접적으로 영향을 미치지 않기 때문에 임상 시험용으로 준비된 비침습적 구조 영상화 분석법이 앞으로 중요한 것으로 입증될 것입니다.
핵 영상화 (Nuclear Imaging)
해결되지 않은 주요 문제는 알파-시누클레인 집합체의 병리학적 특징에 대한 특정 영상표시 부족으로 여러 가지 이유가 있습니다.
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많은 작은 방향족 분자가 알파-시누클레인 섬유에 결합하는 것으로 알려져 있지만, 이들은 모두 노인성 PD 경우에도 존재할 수있는 아밀로이드 베타에 대해 높은 신뢰도로 결합합니다.
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알파-시누클레인은 주로 다중 올리고머 형태로 존재하며 그중 일부만이 유독하다. 소분자 리간드는 이들 올리고머에 약하게 결합하는 경향이 있습니다.
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알파-시누클레인은 다수의 번역 후 변형에 영향을 받습니다. 알파-시누클레인 올리고머 및 섬유에 특정 항체 및 펩티드를 개발하는 것입니다. 이 연구는 이미 훈련 중이지만, 주요 문제는 혈액 뇌 장벽 (BBB)을 가로 질러 이러한 리간드의 수송입니다.
결론적으로, 새로운 지평은 알파시누클레인에 특이적으로 결합하는 트레이서를 개발하거나, 신체의 다른 장소 (내장과 같은) 또는 더 작은 뇌핵 (공간 해상도가 개선된)을 조사하며, 대규모 뇌 네트워크에서 변경된 역학 관계를 정량화하고 해석하기 위한 접근 방식을 개발함으로써 도달할 수 있습니다.
파킨슨 병은 뚜렷한 분자, 기능 및 구조적 특징을 가진 뇌 질환입니다. 이러한 특성으로 인해 새로운 신경 영상 기술, 특히 단일 환자의 여러 기술 조합이 임상 실습에 상당한 기여를 할 수 있습니다.