
伦敦大学学院(UCL)和莫菲尔德眼科医院的研究团队发现,通过眼部扫描可以识别出帕金森病的早期标志物,这些标志物平均在临床症状出现前7年就已存在。这是首次在疾病诊断前数年发现这些变化,且基于迄今为止最大规模的帕金森病视网膜成像研究。
该研究发表于《神经病学》杂志,利用人工智能分析眼睛扫描数据,识别出帕金森病的特征性标记。研究团队使用了AlzEye数据集(包含视网膜图像和临床数据)以及英国生物银行(UK Biobank)的健康志愿者数据,两大数据集的分析结果相互印证。
尽管帕金森病在人群中发病率较低(约0.1-0.2%),但通过这两个强大的数据集,研究人员成功识别出这些微妙的标记。AlzEye数据集由INSIGHT项目生成,后者是全球最大的视网膜图像及相关临床数据库之一。
此前,在被称为“眼科组学”的新兴研究领域,利用眼睛扫描数据已揭示其他神经退行性疾病的迹象,包括阿尔茨海默病、多发性硬化症和精神分裂症。此外,眼部扫描还能提示高血压、心血管疾病(如中风)和糖尿病的风险。
医生早已认识到眼睛是身体健康的“窗口”。视网膜的高分辨率成像,特别是光学相干断层扫描(OCT),已成为眼科常规检查的一部分。OCT扫描可在不到一分钟内生成视网膜(眼睛后部)的横截面图像,分辨率高达千分之一毫米。这些图像不仅用于监测眼健康,还能无创观察皮肤下的细胞层。近年来,研究人员利用强大的计算机和机器学习算法,从大量OCT图像中提取全身健康信息,这被称为“眼科组学”。
主要作者Siegfried Wagner博士(UCL眼科研究所和Moorfields眼科医院)表示:“我对眼部扫描的发现感到惊讶。虽然我们尚未准备好预测个体是否会患帕金森病,但希望这种方法能很快成为高危人群的预筛查工具。在症状出现前发现疾病迹象,意味着人们可以提前改变生活方式以预防疾病,临床医生也能延缓神经退行性疾病的发作和影响。”
该研究涉及多家机构的合作,包括Moorfields眼科医院、伯明翰大学医院、大奥蒙德街医院(GOSH)、牛津大学医院、UCL医院和UCL大奥蒙德街儿童健康研究所。通过英国国家健康与社会保健研究所(NIHR)的生物医学研究中心合作,研究的范围和质量得以最大化。
伯明翰大学医院眼科顾问、伯明翰大学教授Alistair Denniston指出:“这项工作展示了眼部数据的潜力,通过技术捕捉人眼无法察觉的细微变化。我们现在能检测帕金森病的早期症状,为治疗开辟了新可能。”
Moorfields医疗主任Louisa Wickham补充道:“在更广泛人群中增加成像将对公共健康产生巨大影响,并最终实现预测分析。OCT扫描更具可扩展性、无创、成本更低,且比脑部扫描更快。”
技术与背景信息
帕金森病是一种进行性神经系统疾病,特征是多巴胺减少。尸检发现帕金森病患者视网膜内核层(INL)存在差异。此前OCT研究发现了潜在形态异常,但结果不一致。本研究证实了神经节细胞-内丛状层(GCIPL)显著变薄,并首次发现INL变薄。这些层厚度的减少与帕金森病风险增加相关,且独立于其他因素或合并症。
未来研究需确定GCIPL萎缩是否由帕金森病的大脑变化驱动,以及INL变薄是否先于GCIPL萎缩。探索这些机制有助于解释病理过程,并评估视网膜成像在帕金森病诊断、预后和复杂管理中的价值。本研究缺乏患者帕金森病状态的详细临床信息(如确切诊断日期、治疗模式和当前治疗),这些信息可能与疾病持续时间或进展相关的视网膜变化有关。