在胚胎髮育過程中，大腦中仍在生長的部分分支出來形成視網膜，這是眼睛後部的一小片組織。這使得由幾層神經元組成的視網膜成為中樞神經系統的一部分。隨著越來越多的證據表明大腦的變化可以在這個區域顯現出來，科學家們正在將視網膜作為阿爾茨海默病早期跡象的潛在篩查目標。阿爾茨海默病是一種無法治癒的神經退行性疾病，僅在美國就影響了約六百萬人。
最初，臨床醫生只能透過患者死後的腦部屍檢來診斷阿爾茨海默病。然而，自2000年代初期以來，研究進展使得在症狀首次出現前幾年就能夠確定疾病的跡象，並開始研究治療方法。如今，正電子發射斷層掃描（PET）腦成像和腦脊液（CSF）測試（即圍繞大腦和脊髓的清澈液體）有助於在早期階段診斷阿爾茨海默病。
“我們在檢測早期疾病的能力方面取得了巨大的進步，”羅德島大學的神經心理學家和神經科學家 Peter J. Snyder 說。但是這些診斷方法並非總是容易獲得，而且可能昂貴且具有侵入性。PET 成像需要將放射性示蹤分子注入血液，並且必須用插入背部椎骨之間的針頭提取脊髓液。“我們需要以低成本、非侵入性和易於管理的篩查工具，將合適的高風險人群引導到診斷過程中，”Snyder 說。他補充說，視網膜是一個特別有吸引力的目標，因為它與腦組織密切相關，並且可以透過瞳孔進行無創檢查，包括使用常規用於檢查眼部疾病的方法。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
一種視網膜篩查方法旨在尋找β-澱粉樣蛋白的跡象，這種肽會在阿爾茨海默病患者的大腦中積聚成破壞性斑塊。研究表明，這種蛋白質片段也會在視網膜中積累——研究人員已經發現證據表明，它可能在症狀出現之前就在那裡被檢測到。
2014 年，明尼蘇達大學藥物設計中心的 Robert Vince 和 Swati More 首次描述瞭如何使用一種稱為高光譜成像的方法，該方法在許多不同的光波長下捕獲影像，以識別小鼠視網膜中的澱粉樣蛋白聚集體（β-澱粉樣蛋白團塊）。然後，他們在疾病的後期階段在動物的大腦中證實了這些團塊。自從首次報告這些發現以來，兩位科學家及其同事發現澱粉樣蛋白聚集體也可能在人眼中充當早期標記物。
該團隊此後已將該技術授權給一家加拿大醫療影像公司 RetiSpec，該公司將其與一種機器學習演算法相結合，該演算法可以精確定位高光譜影像中的澱粉樣蛋白團塊。北美各地多家機構的研究人員目前正在進行臨床試驗，以檢驗該技術的有效性。
去年 11 月在一次會議上提出的試驗初步結果包括 108 名參與者，他們要麼有患阿爾茨海默病的風險，要麼患有臨床前阿爾茨海默病或輕度認知障礙，這可能是神經退行性疾病的早期跡象。在將視網膜篩查測試與 PET 和 CSF 結果進行比較後，研究人員發現該技術在 86% 的時間內正確識別出患有腦澱粉樣蛋白的人，並在 80% 的時間內正確排除掉沒有腦澱粉樣蛋白的人。多倫多記憶專案醫學主任兼試驗負責人 Sharon Cohen 說，這些結果令人鼓舞。Cohen 補充說，在將其作為批准的診斷工具推出之前，還需要更多資料。“但我認為那一天會到來。”
其他研究人員也報告說，在 PET 掃描顯示澱粉樣蛋白斑塊但沒有認知能力下降跡象的人的視網膜中也發現了澱粉樣蛋白。加州大學聖地亞哥分校的神經科學家 Robert Rissman 及其同事正在對參與一項正在進行的大型試驗的參與者進行視網膜篩查，該試驗針對這一人群研究一種實驗性阿爾茨海默病藥物。研究人員在一項針對 8 名參與者的小型可行性研究中測量了視網膜澱粉樣蛋白，他們現在正在對更多患者進行視網膜篩查——包括治療前和治療後。Rissman 說，這些資料可能闡明視網膜澱粉樣蛋白如何隨時間變化，並顯示他們的治療是否會降低其水平。
科學家們也在關注阿爾茨海默病早期其他的視網膜跡象。在今年早些時候發表在JAMA Ophthalmology上的一項研究中，研究人員報告稱，視網膜厚度與認知表現的某些方面有關。Snyder 的團隊一直在研究視網膜解剖結構的漸進性變化，例如某些區域的萎縮；初步工作似乎表明與大腦中澱粉樣蛋白的積聚有關。Snyder 及其同事目前正在尋找這些以及其他基於視網膜的生物標誌物，例如血管變化，作為一項名為阿爾茨海默病視網膜成像圖譜研究 (ARIAS) 的縱向試驗的一部分。
儘管有多種基於視網膜的診斷方法，但 Rissman 表示，它們在這個階段仍未得到證實。他警告說，仍有幾個懸而未決的問題——包括研究人員檢測到的蛋白質聚集體是否真的是澱粉樣蛋白。Snyder 指出，科學家們仍在爭論識別視網膜中該物質的最佳方法，並且對這些蛋白質團塊的成像研究結果有時因機構而異。
然而，Cohen 說，“雖然我們總是歡迎在不同實驗室進行額外的驗證性研究……但有足夠的證據表明視網膜中存在澱粉樣蛋白沉積，因此這一發現不應再有爭議。”
阿爾茨海默病協會科學參與高階主任 Rebecca Edelmayer 說，早期檢測和準確診斷是讓人們走上正確的護理和治療道路的關鍵——而視網膜成像等工具可以幫助患者和醫生完成這一旅程。她補充說，即使視網膜成像的全部潛力尚未確定，“但現在是這個領域非常有趣的時期。”