Mapování longitudinálních kohort zaměřených na prodromální neurodegeneraci v České a Slovenské republice

Overview

Cíl: Cílem práce bylo mapovat existující longitudinální kohortové studie v ČR a SR, které se zaměřují na prodromální neurodegeneraci, popsat jejich design a zhodnotit možnosti sdílení dat a harmonizace protokolů. Soubor a metodika: Do center realizujících kohortové studie prodromální neurodegenerace byl rozeslán standardizovaný dotazník ohledně zaměření kohorty, vstupních/vylučovacích kritérií, velikosti diagnostických skupin a jejich početnosti, frekvenci sledování a používaných metodách. Výsledky: Šest center z Prahy, Brna, Ostravy a Košic dohromady spravuje sedm kohort zahájených v letech 2007–2020. Celkem zahrnují 285 osob s Parkinsonovou nemocí, 1 000 s Alzheimerovou nemocí, 72 s demencí s Lewyho tělísky, 210 s idiopatickou poruchou chování v REM spánku, 603 s mírnou kognitivní poruchou, 500 se subjektivní kognitivní poruchou, 133 s hyposmií, 101 s hyperechogenní substantia nigra na transkraniální sonografii, 20 nositelů genetických rizikových variant a 523 zdravých kontrol. Interval klinických kontrol se pohybuje mezi 1 a 5 lety, maximální délka sledování je 17 let. Většina kohort využívá longitudinální kognitivní a motorické testování, dotazníky k hodnocení deprese, úzkosti, spánku, autonomních funkcí a kvality života, čichové testy, MR mozku, transkraniální sonografii a uchovává biologický materiál. Závěr: V ČR a SR existuje robustní síť kohort zaměřených na prodromální neurodegeneraci pokrývající široké spektrum diagnóz, které mají potenciál k provedení multicentrických studií.

Klíčová slova:

kohortové studie – Alzheimerova nemoc – hyposmie – porucha chování v REM spánku – Metadata – Parkinsonova nemoc – prodromální neurodegenerace – demence s Lewyho tělísky

Úvod

Neurodegenerativní onemocnění mají dlouhé prediagnostické období, kdy je detekovatelná molekulární neuropatologie, ale klinické projevy jsou frustní a/nebo nespecifické. Toto prodromální stádium neurodegenerace může přitom trvat až několik dekád s minimální progresí a představuje tak ideální okno pro zahájení neuroprotektivních postupů [1,2].

Projevy prodromálních a-synukleinopatií, Parkinsonovy nemoci (PN) a demence s Lewyho tělísky (dementia with Lewy body; DLB), mohou být porucha čichu, ortostatická hypotenze, obstipace nebo porucha chování v REM (rapid eye movement) spánku. Známým rizikovým faktorem rozvoje PN je přítomnost hyperechogenity substantia nigra detekovaná transkraniální sonografií. Na základě přítomnosti těchto příznaků byla definována výzkumná diagnostická kritéria pro prodromální PN [3]. Prodromální příznaky Alzheimerovy nemoci (AN) zahrnují subjektivní kognitivní pokles nebo mírnou kognitivní poruchu projevující se zhoršením epizodické paměti a v menší míře jazykových či zrakově-prostorových schopností [4]. Dalším příkladem osob v riziku prodromálního stádia neurodegenerace jsou nosiči patogenních genetických variant s autozomálně dominantní dědičností jako jsou SNCA, LRRK2 nebo GBA v případě a-synukleinopatií [5] a APP, PSEN1, nebo PSEN2 v případě AN [6].

Longitudinální kohortové studie shromažďující data o specifických populacích v čase poskytují velmi cenné informace o progresi příznaků od velmi časného stádia a umožňují identifikovat diagnostické, progresivní a prediktivní biomarkery, stejně jako rizikové faktory sledovaných onemocnění. Od prodromálních kohort očekáváme vyřešení zásadních problémů při plánování klinických studií v tomto stádiu, tedy volbu optimálního designu studie při absenci klinických příznaků, definování kritérií pro zařazení vhodných pacientů a také validaci biomarkerů pro hodnocení účinnosti.

Některé longitudinální studie se věnují různým aspektům stárnutí v náhodném populačním vzorku, což umožňuje odhad incidence a prevalence kognitivních poruch a neurodegenerativních onemocnění v populaci [7]; katalogizaci longitudinálních projektů se věnuje atlas longitudinálních datasetů [8]. V Evropě se např. jedná o studii Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe –⁠ European Research Infrastructure Consortium (SHARE-ERIC) [9], která probíhá i v ČR [10]. Pro detailnější výzkum jsou však nutné studie cíleně vyhledávající osoby s příznaky indikujícími vysokou pravděpodobnost prodromální neurodegenerace, jako jsou porucha chování v REM spánku [11], hyposmie [12] nebo mírná kognitivní porucha [13]. Vzhledem k tomu, že osoby s těmito příznaky obvykle spontánně nevyhledají lékaře, je nábor obtížný, počty účastníků v jednotlivých studiích relativně nízké a teprve analýza dat z více kohort (tzv. meta-kohorta) poskytuje dostatečnou statistickou sílu k analýze biomarkerů či rizikových faktorů [14,15]. Snaha o harmonizaci a optimalizaci sběru dat vedla k publikaci doporučení nebo přímo vzniku multicentrických studií pro prodromální fáze řady neurodegenerativních onemocnění, např. PN [16,17], AN [18] nebo fronto-temporální demence [19]. Recentně vzniklo i několik národních konzorcií pro výzkum poruchy chování v REM spánku, např. NAPS v USA/Kanadě a FARPRESTO v Itálii [20,21].

Cílem této práce je zmapovat existující longitudinální kohortové studie v ČR a SR, které se zaměřují na prodromální neurodegenerace, popsat jejich design, rozsah a spektrum shromažďovaných dat, a zhodnotit možnosti sdílení dat a harmonizace protokolů. Dalším cílem je informovat klinické neurology o probíhajících studiích s ohledem na možnost zařazení vhodných pacientů a také poskytnout vodítko pro návrh protokolu pro budoucí studie prodromálních neurodegenerací.

Soubor a metodika

Standardizovaný dotazník byl elektronickou formou rozeslán do center realizujících kohortové studie prodromální neurodegenerace v ČR a SR. Kritériem pro výběr kontaktovaných center byly předchozí publikační nebo přednáškové výstupy na vlastní longitudinálně sledované kohortě prodromální neurodegenerace. Centra byla hledána mezi institucemi sdruženými v Národním centru pro neurologický výzkum [22] a v mezinárodní skupině pro výzkum poruchy chování v REM spánku [23]. Dále byly procházeny publikační výstupy autorů s českou nebo slovenskou afiliací v PubMed pomocí dotazu (czech*[Affiliation] OR slovak*[Affiliation]) AND (prodromal[Title/Abstract] OR REM sleep behav*[Title/Abstract] OR hyposm*[Title/Abstract] OR MCI[Title/Abstract] OR mild cognitive impairment[Title/Abstract]) v období 01/2015–12/2025. Data byla shromažďována a spravována pomocí elektronických nástrojů REDCap (Research Electronic Data Capture) [24], vyvinutých na Vanderbilt University (Nashville, TE, USA) a hostovaných ve Fakultní nemocnici u sv. Anny v Brně.

Dotazník zahrnoval údaje o zaměření kohorty, vstupních/vylučovacích kritériích, sledovaných prodromálních i klinicky manifestních diagnostických skupinách a jejich početnosti, demografii, a frekvenci sledování. Dále byly získány detailní informace o používaných kognitivních a klinických testech týkajících se čichu, autonomních a motorických funkcí, a dotaznících hodnotících deprese, úzkosti, kvalitu života a spánek. Ohledně zobrazovacích dat bylo zaznamenáno využití MR včetně protokolu, nukleárně medicínských metod jako jednofotonová emisní výpočetní tomografie (single-photon emission computed tomography; SPECT) a PET a transkraniální sonografie. Nakonec bylo zaznamenáno uložení biologického materiálu v biobance. Vyplněné dotazníky byly vyhodnoceny hlavním autorem (P.D.), který v případě nejasností individuálně kontaktoval administrátory v jednotlivých centrech.

Výsledky

Odpověď poskytlo všech šest oslovených center, která dohromady spravují sedm kohortových studií zahájených v letech 2007–2020. Jedná se o studie Biomarkers of Parkinson‘s Disease (BIO-PD/RBD) probíhající na 1. Lékařské fakultě Univerzity Karlovy a ve Všeobecné fakultní nemocnici v Praze [20,21], Czech Brain Aging Study (CBAS) ve Fakultní nemocnici Motol v Praze a Mezinárodním centru klinického výzkumu (International Clinical Research Center; ICRC) v Brně [25], Subjects in the Risk of Parkinson‘s Disease Developement (SR-PDD) na lékařské fakultě Ostravské univerzity, Prodromal Lewy Body Disease (P-LBD) na Středoevropském technologickém institutu (Central European Institute of Technology; CEITEC) Masarykovy univerzity [26,27], dále dvě studie RBD-based Prodromal Parkinson‘s Disease Biomarker Study (PDBIOM) a PARkinson‘s disease associated Colonic Alpha-Synuclein biomarker study (PARCAS) probíhající na Lékařské fakultě Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košicích [28–31] a Degeneration Risk Evaluation Associated with iRBD and Medication-associated RBD (DREAM) v Národním ústavu duševního zdraví v Klecanech. Jednotlivé studie jsou zaměřené na prodromální stádia AN, PN, DLB a a-synukleinopatie obecně, přičemž vstupní kritéria jsou subjektivní nebo mírná kognitivní porucha, porucha chování v REM spánku, idiopatická hyposmie, hyperechogenní substantia nigra nebo další prodromální markery dle výzkumných kritérií pro prodromální PN (tab. 1) [25–33].

Do všech studií bylo od jejich zahájení v součtu zařazeno 285 osob s PN, 1 000 s AN, 72 s DLB, 210 s idiopatickou poruchou chování v REM spánku, 603 s mírnou kognitivní poruchou (vč. 67 případů varianty s Lewyho tělísky), 500 se subjektivní kognitivní poruchou, 133 s idiopatickou hyposmií, 101 s hyperechogenní substantia nigra, 20 nositelů genetických rizikových variant a 523 zdravých kontrol. Interval klinických kontrol se pohybuje mezi 1 a 5 lety, maximální délka sledování je 17 let (tab. 2).

Nejčastěji používanými kognitivními testy jsou Montreal Cognitive Assessment (MoCA) pro screening, National Adult Reading Test (NART) pro testování premorbidní inteligence, Trail Making Test (TMT) varianta A pro zhodnocení pozornosti, TMT-B a Stroopův test pro zhodnocení exekutivních funkcí a testy verbální fluence pro zhodnocení řečových funkcí (tab. 3).

Z dotazníků na depresi jsou nejčastěji používané Beck Depression Inventory-II (BDI-II) a Geriatric Depression Scale (GDS), spánkové parametry jsou hodnoceny pomocí REM Sleep Behavior Disoder Screening Questionnaire (RBDSQ) a Epworth Sleepiness Scale (ESS). Autonomní funkce jsou testovány obvykle ortostatickým testem a dotazníkem Scale for Outcomes in Parkinson‘s Disease-Autonomic (SCOPA-AUT). Z čichových testů jsou téměř ekvivalentně zastoupeny Sniffin’ Sticks a University of Pennsylvania Smell Identification Test (UPSIT). Motorické hodnocení probíhá standardně pomocí (MDS-) UPDRS škály (Movement Disorder Society-Unified Parkinson‘s Disease Rating Scale) (tab. 4). Použití neurofyziologických a zobrazovacích vyšetření, stejně jako informace o uchovávaném biologickém materiálu jsou zaznamenány v tab. 5.

Diskuze

Zmapovali jsme longitudinální kohortové studie v České a Slovenské republice vč. jejich protokolů a počtů zařazených účastníků. Pět center zkoumá prodromální a-synukleinopatie a jedno centrum se v rámci šířeji definovaného projektu dominantně zaměřuje na kognitivní poruchy ve stáří, zejména AN. Soubor zahrnující více než 1 500 osob s prodromální neurodegenerací představuje v mezinárodním srovnání vysoce konkurenceschopnou kohortu.

Tato dotazníková studie ukázala, že mezi jednotlivými centry existuje konsenzus na vyšetřovaných doménách, v souladu se současnými trendy a analogickými studiemi v zahraničí [17,18], ale konkrétní nástroje a testy se často různí. Je to částečně dáno zaměřením jednotlivých studií na specifické diagnózy, pro které se optimální testy mohou lišit. Dalšími příčinami jsou harmonizace se spolupracujícími zahraničními pracovišti v rámci multicentrických studií, historická zkušenost s konkrétními testy a možnosti využití komplementu v jednotlivých centrech.

Některé dotazníky jsou využívány většinou center, což je dáno dostupností validované české/slovenské verze, např. BDI-II [34], SCOPA-AUT [35], RBDSQ [36] nebo ESS [37]. Pro zhodnocení motorického stavu, respektive přítomnosti parkinsonismu používají čtyři centra aktualizovanou MDS-UPDRS škálu, zatímco jedno používá starší UPDRS. Tento nesoulad není překážkou k provedení multicentrických analýz, jelikož skóre mezi oběma variantami lze převést [38]. Podobně lze převést skóre mezi oběma používanými testy na vyšetření čichu, UPSIT a Sniffin’ Sticks [39].

V rámci kognitivního testování panuje mezi centry velká shoda na použití testů MoCA, TMT-B a verbální fluence. Naopak, potenciál k harmonizaci je v testování paměťových, pozornostních a zrakově-prostorových funkcí. Pro harmonizaci protokolů vyšetření kognitivních funkcí existují publikovaná doporučení pro syndrom demence i kognitivní poruchu u PN [40–42].

Skóre z dotazníků, kognitivních a čichových testů, které využívá většina center, lze použít k vytvoření normativní databáze pro českou a slovenskou populaci a ke stanovení optimálních prahových hodnot pro definici abnormálního nálezu u jednotlivých diagnóz. Do budoucna budeme usilovat o zařazení základního harmonizovaného setu dotazníků a kognitivních testů ve všech studiích s prodromální neurodegenerací.

Všechna centra využívají neurozobrazovací techniky. Zatímco specializované metody, jako DaTscan nebo amyloidový PET jsou obvykle využívány jen u části účastníků, transkraniální sonografie a MR mozku jsou prováděny ve většině kohort u všech účastníků. Vzhledem k pokrokům v možnostech retrospektivní analýzy harmonizovaných multicentrických MR dat [43] je v současné době možné provádět analýzy obrovského počtu skenů z různých pracovišť. MR protokoly by tedy měly ideálně zahrnovat aspoň Magnetization Prepared RApid Gradient Echo (3D-MPRAGE) a 3D-T2-vážené skeny s vysokým rozlišením, které umožňují kvantitativní morfometrickou analýzu.

V poslední době se stává standardem používání biologických markerů k potvrzení specifických neuropatologických procesů u prodromálního stádia neurodegenerace [44,45]. V případě a-synukleinopatií je to zejména detekce abnormálního a-synukleinu v mozkomíšním moku pomocí metody Real-time quaking-induced conversion (RT-QuIC) nebo v kůži pomocí imunohistochemických metod [46]. V případě AN je to pozitivní nález na amyloidovém PET nebo abnormální hladina některých izoforem tau proteinu v plazmě, zejména p-tau217 [47]. Lze očekávat další vývoj biologických markerů v budoucnu, je tedy doporučeno uchování vzorku krve, případně i dalšího biologického materiálu, pro další analýzy [48]. Jednou z možností, jak facilitovat sdílení biologických vzorků, je organizace tzv. virtuální biobanky, kde jsou uvedeny a sdíleny informace o vzorcích, které jsou fyzicky uloženy v lokálních biobankách [49]. Podobný postup lze aplikovat i na neurozobrazovací data. V ideálním případě proběhne patologické vyšetření s dokumentací molekulárních neuropatologických změn CNS v případě úmrtí účastníka studie. Ve Fakultní Thomayerově nemocnici v Praze existuje od roku 2021 mozková banka, která zajišťuje formální a praktické aspekty dárcovství mozku [50].

Závěrem konstatujeme, že v ČR a SR existuje robustní síť longitudinálně sledovaných kohort zaměřených na výzkum prodromální neurodegenerace, pokrývající nejčastější onemocnění. Většina studií stále aktivně nabírá nové pacienty. Harmonizované aspekty kognitivního testování, biomarkerových protokolů a parametrů neurozobrazování mají potenciál k provedení multicentrických studií, ale zároveň jsme identifikovali řadu oblastí s potenciálem pro větší harmonizaci. Prezentujeme podrobné protokoly jako inspiraci pro budoucí kohortové studie a věříme, že tento článek přispěje k zahájení odborné diskuze o zlepšení organizace a mezi-centrové spolupráce ve výzkumu prodromální neurodegenerace v ČR a SR.

Poděkování

Děkujeme Bc. Terezii Poláčkové a RNDr. Petře Weselé za technickou pomoc.

Finanční podpora

Vytvořeno v rámci Národního institutu pro neurologický výzkum (Neur-IN), podpořeno projektem č. LX22NPO5107 (MŠMT): Financováno Evropskou unií –⁠ Next Generation EU. Projekt byl také podpořený Agentúrou pre podporu vedy a výskumu SR č. APVV-22-0279 a Plánom obnovy a odolnosti EU “Veľké projekty pre excelentních výskumníkov” pod číslem grantu 09I03-03-V03-00007.

Konflikt zájmů

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádný konflikt zájmů.