Early and protective microglial activation in Alzheimer's disease: a prospective study using 18F-DPA-714 PET imaging

Autor:	Bruno Dubois, Julien Lagarde, Mickael Labit, Guillaume Dorothée, Leonardo Cruz de Souza, Michel Bottlaender, Philippe Gervais, Hélène Corne, Olivier Colliot, Robert A. Comley, Luce Dauphinot, Maxime Bertoux, Lorraine Hamelin, Marie Sarazin, Marie-Claude Potier, Claire Leroy
Přispěvatelé:	Institut de psychiatrie et neurosciences (U894 / UMS 1266), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche Saint-Antoine (UMRS893), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Imagerie Moléculaire in Vivo (IMIV - U1023 - ERL9218), Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CATI Multicenter Neuroimaging Platform (CATI), F. Hoffmann-La Roche [Basel], Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [Paris] (IM2A), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Laboratoire de Neurobiologie, Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain (ARAMIS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Service de Neuroradiologie [CHU Pitié-Salpêtrière], CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Laboratoire de Recherche BioMédicale (LBIOM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de Neurologie [CHU Saint-Antoine], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU), Centre de Psychiatrie et Neurosciences (U894), Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA), Assistance publique - 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Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), CATI Multicenter Neuroimaging Platform ( CATI ), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute ( ICM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer [Paris] ( IM2A ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain ( ARAMIS ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute ( ICM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -CHU Pitié-Salpêtrière [APHP]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - 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Jazyk:	angličtina
Rok vydání:	2016
Předmět:	Male 0301 basic medicine Fluorine Radioisotopes Pathology [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging [SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology MESH : Aged MESH : Prospective Studies MESH : Pyrimidines MESH : Alzheimer Disease MESH : Pyrazoles [ SPI.SIGNAL ] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing [ INFO.INFO-CV ] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV] Cohort Studies chemistry.chemical_compound 0302 clinical medicine MESH: Aged 80 and over [ INFO.INFO-TI ] Computer Science [cs]/Image Processing MESH : Female Longitudinal Studies Prospective Studies MESH: Longitudinal Studies MESH: Cohort Studies [ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging Aged 80 and over MESH : Longitudinal Studies MESH: Aged MESH: Middle Aged [ INFO.INFO-IM ] Computer Science [cs]/Medical Imaging biology Amyloidosis Brain MESH : Fluorine Radioisotopes MESH: Follow-Up Studies Middle Aged MESH: Positron-Emission Tomography MESH: Microglia medicine.anatomical_structure [ SDV.NEU.NB ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV] Female Microglia Alzheimer's disease [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing medicine.medical_specialty Amyloid MESH : Male MESH : Cohort Studies Grey matter MESH : Microglia 03 medical and health sciences MESH: Brain Atrophy Alzheimer Disease medicine Translocator protein [INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging Humans Dementia MESH : Middle Aged MESH : Aged 80 and over Aged MESH: Fluorine Radioisotopes MESH: Humans business.industry MESH : Humans MESH : Positron-Emission Tomography [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV] MESH : Follow-Up Studies medicine.disease MESH: Male MESH: Prospective Studies Pyrimidines 030104 developmental biology MESH : Brain chemistry Positron-Emission Tomography MESH: Pyrimidines biology.protein Pyrazoles Neurology (clinical) Pittsburgh compound B business MESH: Female 030217 neurology & neurosurgery MESH: Pyrazoles MESH: Alzheimer Disease Follow-Up Studies
Zdroj:	Brain-A Journal of Neurology Brain-A Journal of Neurology, Oxford University Press (OUP), 2016, 139 (Pt 4), pp.1252-64. ⟨10.1093/brain/aww017⟩ Brain-A Journal of Neurology, 2016, 139 (Pt 4), pp.1252-64. ⟨10.1093/brain/aww017⟩ Brain-A Journal of Neurology, Oxford University Press (OUP), 2016, 139 (Pt 4), pp.1252-64. 〈10.1093/brain/aww017〉
ISSN:	0006-8950 1460-2156
Popis:	International audience; While emerging evidence suggests that neuroinflammation plays a crucial role in Alzheimer's disease, the impact of the microglia response in Alzheimer's disease remains a matter of debate. We aimed to study microglial activation in early Alzheimer's disease and its impact on clinical progression using a second-generation 18-kDa translocator protein positron emission tomography radiotracer together with amyloid imaging using Pittsburgh compound B positron emission tomography. We enrolled 96 subjects, 64 patients with Alzheimer's disease and 32 controls, from the IMABio3 study, who had both (11)C-Pittsburgh compound B and (18)F-DPA-714 positron emission tomography imaging. Patients with Alzheimer's disease were classified as prodromal Alzheimer's disease (n = 38) and Alzheimer's disease dementia (n = 26). Translocator protein-binding was measured using a simple ratio method with cerebellar grey matter as reference tissue, taking into account regional atrophy. Images were analysed at the regional (volume of interest) and at the voxel level. Translocator protein genotyping allowed the classification of all subjects in high, mixed and low affinity binders. Thirty high+mixed affinity binders patients with Alzheimer's disease were dichotomized into slow decliners (n = 10) or fast decliners (n = 20) after 2 years of follow-up. All patients with Alzheimer's disease had an amyloid positive Pittsburgh compound B positron emission tomography. Among controls, eight had positive amyloid scans (n = 6 high+mixed affinity binders), defined as amyloidosis controls, and were analysed separately. By both volumes of interest and voxel-wise comparison, 18-kDa translocator protein-binding was higher in high affinity binders, mixed affinity binders and high+mixed affinity binders Alzheimer's disease groups compared to controls, especially at the prodromal stage, involving the temporo-parietal cortex. Translocator protein-binding was positively correlated with Mini-Mental State Examination scores and grey matter volume, as well as with Pittsburgh compound B binding. Amyloidosis controls displayed higher translocator protein-binding than controls, especially in the frontal cortex. We found higher translocator protein-binding in slow decliners than fast decliners, with no difference in Pittsburgh compound B binding. Microglial activation appears at the prodromal and possibly at the preclinical stage of Alzheimer's disease, and seems to play a protective role in the clinical progression of the disease at these early stages. The extent of microglial activation appears to differ between patients, and could explain the overlap in translocator protein binding values between patients with Alzheimer's disease and amyloidosis controls.
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::983e3e29a1dc3e371bf0e406073035eb https://hal.inria.fr/hal-01372414 Zobrazit plný text záznamu