KR102634018B1 - Amyloid PET positivity prediction model in patients with cognitive impairment and prediction method using the model - Google Patents

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Abstract

본 발명은 임상 진료현장에서 일반적으로 수집할 수 있는 인구통계학적 변수, 혈액 기반 마커 및 신경심리학적 측정 데이터를 통합한 인지 기능 수준에 따른 3가지 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델에 관한 것이다. 본 발명의 모델은 기존 모델에 비해 예측 정확도가 크게 향상되었으며, 임상 환경에서 일반적으로 얻은 데이터로 모델을 만들었기 때문에 스크리닝 도구로 널리 활용될 수 있는 장점이 있다. 또한, 뇌 아밀로이드 PET 양성의 조기예측은 뇌 아밀로이드 축적 양성률이 높은 인지장애 환자를 선별하는데 도움이 될 수 있다.The present invention relates to three brain amyloid PET positive prediction models according to cognitive function level that integrate demographic variables, blood-based markers, and neuropsychological measurement data that can generally be collected in clinical practice settings. The model of the present invention has greatly improved prediction accuracy compared to existing models, and has the advantage of being widely used as a screening tool because the model was created with data generally obtained in a clinical environment. Additionally, early prediction of brain amyloid PET positivity may be helpful in selecting cognitively impaired patients with a high positive rate of brain amyloid accumulation.

Description

인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 모델 및 이를 이용한 예측 방법{Amyloid PET positivity prediction model in patients with cognitive impairment and prediction method using the model} Amyloid PET positivity prediction model in patients with cognitive impairment and prediction method using the same {Amyloid PET positivity prediction model in patients with cognitive impairment and prediction method using the model}

본 발명은 인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 모델 및 이를 이용한 예측 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 인지장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출한 식을 이용하여 대상체의 아밀로이드 PET 양성률(P)을 산출하고, P를 이용하여 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a prediction model for amyloid PET positivity in patients with cognitive impairment and a prediction method using the same. More specifically, the present invention relates to age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data collected from a group of cognitive impairment patients. This relates to a method and system for calculating the amyloid PET positivity rate (P) of a subject using an equation derived by modeling through multivariate logistic regression analysis, and predicting amyloid PET positivity using P.

알츠하이머 치매(Alzheimer's disease, AD)는 치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환으로, 현재 전세계 알츠하이머 치매 환자는 약 3,500만 명이다. 알츠하이머 치매의 증상은 인지기능 저하뿐만 아니라 성격 변화, 초조함, 우울증, 망상, 환각, 공격성, 수면 장애 등의 정신행동이 나타난다. 알츠하이머 치매의 말기에 이르면 경직, 보행 이상 등의 신경학적 장애가 나타나고 대소변 실금, 감염, 욕창 등 신체적인 장애도 나타난다. 알츠하이머 치매는 발병 연령에 따라 65세 미만에서는 조발성(초로기) 알츠하이머 치매, 65세 이상에서는 만발성(노년기) 알츠하이머 치매로 구분한다. 알츠하이머 치매는 비교적 젊은 층에서도 발병하는 사례가 보고된 바 있으며, 65세에서 85세 범위 내에서는 연령이 5세 증가할 때마다 발병률이 2배씩 높아지는 등 노인 인구의 치매 유형 중 가장 흔한 형태로 알려져 있다.Alzheimer's disease (AD) is the most common degenerative brain disease that causes dementia, and there are currently about 35 million people with Alzheimer's dementia worldwide. Symptoms of Alzheimer's dementia include not only cognitive decline but also mental behaviors such as personality changes, nervousness, depression, delusions, hallucinations, aggression, and sleep disorders. In the final stages of Alzheimer's dementia, neurological disorders such as stiffness and gait abnormalities appear, as well as physical disabilities such as incontinence of urine and feces, infections, and bedsores. Depending on the age of onset, Alzheimer's dementia is classified into early-onset (senior-onset) Alzheimer's dementia in those under 65 years of age and late-onset (senile-onset) Alzheimer's dementia in those over 65 years of age. Cases of Alzheimer's dementia have been reported even in relatively young people, and it is known to be the most common form of dementia in the elderly population, with the incidence doubling for each 5-year increase in age within the range of 65 to 85 years. .

알츠하이머 치매 환자의 뇌 조직을 검사하였을 때 아밀로이드 신경반(amyloid plaque), 신경섬유다발(neurofibrillary tangles), 신경세포의 사멸(neuronal cell death)을 관찰할 수 있다. 알츠하이머성 치매의 정확한 발병 기전과 원인에 대해서는 알려져 있지 않지만, 현재는 신경전달물질(neurotransmitters)의 불균형과 베타 아밀로이드 단백질(amyloid β protein)이 과도하게 만들어져 뇌에 침착되면서 독성을 일으키는 것이 발병의 핵심 기전으로 알려져 있다. 그 외에도 타우 단백질(tau protein)의 과인산화, 신경염증(neuroinflammation), 산화적 물질 등이 뇌 세포 손상을 일으키는 것이 알츠하이머 치매의 발병 원인으로 알려져 있다. 알츠하이머 치매 환자가 인지 감퇴(cognitive decline)와 같은 증상이 시작되기 약 15년 전부터 베타 아밀로이드 단백질, 타우 단백질 등이 축적된다. When examining the brain tissue of a patient with Alzheimer's disease, amyloid plaques, neurofibrillary tangles, and neuronal cell death can be observed. The exact pathogenesis and cause of Alzheimer's dementia are not known, but currently, the core mechanism of its development is an imbalance of neurotransmitters and excessive production of amyloid β protein, which is deposited in the brain and causes toxicity. It is known as In addition, hyperphosphorylation of tau protein, neuroinflammation, and oxidative substances that cause brain cell damage are known to be the causes of Alzheimer's dementia. In patients with Alzheimer's disease, beta-amyloid protein and tau protein accumulate about 15 years before symptoms such as cognitive decline begin.

알츠하이머 치매를 완전히 치료할 수 있는 방법이 아직 없기 때문에 알츠하이머 치매의 발병 위험을 평가하고 조기에 진단하는 것이 매우 중요하다. 알츠하이머 치매는 대부분의 임상진료 현장에서 임상적 진단 기준에 따라 진단한다. 그러나, 임상적 진단기준에 의한 알츠하이머 치매의 진단방법은 조직병리학적 소견(histopathologic findings)을 반영하지 않기 때문에 민감도(71~81%)와 특이도(약 70%)가 낮은 문제점이 있다. 뇌척수액(Cerebrospinal fluid, CSF) 아밀로이드 β(Aβ) 검사는 Aβ 병리학에 대한 유용하고 저렴한 유체 바이오마커(fluid biomarker)를 이용한 검사이다. 그러나 이 검사는 침습적일 뿐만 아니라 두개골내압(intracranial pressure)이 상승된 환자, 응고장애(coagulopathy) 환자 또는 항응고제(anticoagulant)를 사용하고 있는 환자에게 적용할 수 없기 때문에 실제 임상에서의 사용이 제한적이다. Because there is still no way to completely treat Alzheimer's dementia, it is very important to assess the risk of developing Alzheimer's dementia and diagnose it early. Alzheimer's dementia is diagnosed according to clinical diagnostic criteria in most clinical practice settings. However, the diagnostic method for Alzheimer's dementia based on clinical diagnostic criteria has the problem of low sensitivity (71-81%) and specificity (about 70%) because it does not reflect histopathologic findings. Cerebrospinal fluid (CSF) amyloid β (Aβ) testing is a test using a useful and inexpensive fluid biomarker for Aβ pathology. However, this test is not only invasive but also cannot be applied to patients with elevated intracranial pressure, coagulopathy, or patients using anticoagulants, so its actual clinical use is limited.

한편, 아밀로이드 PET(amyloid positron emission tomography) 검사는 환자의 뇌의 아밀로이드 β(Aβ)의 침착여부를 비침습적으로 확인할 수 있는 영상 마커(imaging marker)를 이용한 검사이다. 아밀로이드 PET 검사는 아밀로이드 단백질과 잘 결합하는 물질을 방사선동위원소와 결합시키고 환자에게 주사하여 뇌에 침착된 아밀로이드 단백질의 존재를 확인 하는 방법이다. 아밀로이드 PET 검사는 경도인지 장애(mild cognitive impairment, MCI) 환자가 향후에 치매로 전환될 위험을 예측하는데 유용하게 이용된다. 아밀로이드 PET 양성인 환자는 음성인 환자에 비해 3년 안에 치매로 전환될 위험도가 약 3 - 4배 더 높다. 따라서, 아밀로이드 PET 검사는 임상에서 의료진이 경도인지장애 환자의 예후를 예측하고 관리할 수 있도록 하는데 중요하다. 그러나, 고비용으로 인해 치매가 발병되지 않은 환자에게 권하기 어렵다는 점에서 미리 아밀로이드 PET 양성률을 예측 할 수 있는 모델이 필요한 실정이다.Meanwhile, the amyloid PET (amyloid positron emission tomography) test is a test using an imaging marker that can non-invasively check whether amyloid β (Aβ) is deposited in the patient's brain. The amyloid PET test is a method of confirming the presence of amyloid protein deposited in the brain by combining a substance that binds well with amyloid protein with a radioisotope and injecting it into the patient. Amyloid PET testing is useful for predicting the risk of patients with mild cognitive impairment (MCI) developing dementia in the future. Patients who are positive for amyloid PET have a risk of converting to dementia within 3 years about 3 to 4 times higher than patients who are negative. Therefore, amyloid PET testing is important in clinical practice to enable medical staff to predict and manage the prognosis of patients with mild cognitive impairment. However, because it is difficult to recommend to patients who do not have dementia due to its high cost, a model that can predict the amyloid PET positivity rate in advance is needed.

2013년 알츠하이머 협회와 핵의학 및 분자 영상 학회는 아밀로이드 영상의 임상적 유용성을 뒷받침하는 경험적 증거를 수집하기 위해 아밀로이드 영상 대책위원회(Amyloid Imaging Taskforce)를 소집하였다. 설명할 수 없는 경도인지 장애(MCI)가 지속되는 환자, 알츠하이머 치매(AD)의 비전형적 증상(atypical presentation)이 있는 환자, 비전형적으로 이른 연령에 진행성 신경인지 장애(neurocognitive disorder, NCD) 증상이 있는 환자는 아밀로이드 영상검사를 시행하는 것이 임상적으로 도움이 된다고 보고하였다. 다만, 실제 임상 현장에서 아밀로이드 PET검사를 시행여부를 판단하기 위해서는 인구통계학적 요인, 유전적 요인 등을 포함한 구체적인 가이드라인이 필요한 실정이다.In 2013, the Alzheimer's Association and the Society for Nuclear Medicine and Molecular Imaging convened the Amyloid Imaging Taskforce to collect empirical evidence supporting the clinical utility of amyloid imaging. Patients with persistent unexplained mild cognitive impairment (MCI), patients with an atypical presentation of Alzheimer's dementia (AD), and patients with symptoms of progressive neurocognitive disorder (NCD) at an atypically early age. Patients with this condition reported that performing amyloid imaging tests was clinically helpful. However, in order to determine whether to perform amyloid PET testing in actual clinical settings, specific guidelines including demographic and genetic factors are needed.

이전의 여러 연구에서 뇌 아밀로이드 PET 양성에 대한 예측 모델을 만들었지만 정확도가 낮아 가이드라인으로 적용하기에 무리가 있거나, 임상적으로 사용할 수 없는 변수를 모델에 적용하거나, MCI 또는 AD와 같은 하나의 인지장애에 대한 모델을 제시하여 한계가 있었다. 예컨대, 특허공개번호 제10-2019-0063275호에서 제시한 뇌 아밀로이드 축적 양성 예측 모델의 경우 약 40-50분이 소요되는 CERAD-K와 같은 치매진단 정밀 평가에서 얻을 수 있는 단어목록회상(word list recall) 점수 및 구성회상(constructional recall) 점수가 변수로 포함되어 있고, MCI 환자 및 알츠하이머 치매환자에 대한 모델만 제시되어 있다는 점에서 제한적이다. 또한, 본 발명자의 이전 모델은 치매의 종류를 한정하지 않아 정확도가 낮다는 문제점이 있었다(Korean J Biol Psychiattry 2020;27(2):94-100).Several previous studies have created prediction models for brain amyloid PET positivity, but the accuracy is low, making it difficult to apply them as guidelines, variables that cannot be used clinically are applied to the model, or variables that cannot be used clinically are applied to the model, or there is a difficulty in applying them as a guideline, such as MCI or AD. There were limitations in presenting a model for disability. For example, in the case of the positive prediction model for brain amyloid accumulation presented in Patent Publication No. 10-2019-0063275, word list recall can be obtained from a detailed dementia diagnosis assessment such as CERAD-K, which takes about 40-50 minutes. ) score and constructional recall score are included as variables, and it is limited in that only models for MCI patients and Alzheimer's dementia patients are presented. In addition, the present inventor's previous model had the problem of low accuracy because it did not limit the type of dementia (Korean J Biol Psychiattry 2020;27(2):94-100).

이에, 본 발명은 약 5분 정도의 진단시간으로 얻을 수 있는 인지장애환자의 임상 데이터를 사용하여 다양한 인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성에 대한 예측 모델을 개발하기 위해 노력한 결과, 세가지 인지기능 상태를 가진 대상체, 즉 인지 기능 저하로 고통 받는 모든 인지장애 환자, 경도인지장애(MIC) 환자 및 알츠하이머 치매(AD) 환자에서 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델을 개발하였고, 상기 세가지 모델 모두 예측 정확도가 높다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention attempted to develop a prediction model for amyloid PET positivity in various cognitive impairment patients using clinical data of cognitive impairment patients that can be obtained with a diagnosis time of about 5 minutes, and as a result, it was found that patients with three cognitive function states We developed a model to predict brain amyloid PET positivity in subjects, that is, all cognitive impairment patients suffering from cognitive decline, patients with mild cognitive impairment (MIC), and patients with Alzheimer's dementia (AD), and found that all three models above had high prediction accuracy. By confirming this, the present invention was completed.

본 발명의 목적은 인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 모델 및 이를 이용한 예측 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a prediction model for amyloid PET positivity in patients with cognitive impairment and a prediction method using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음 식을 이용하여 인지 장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of providing information for predicting whether amyloid PET is positive in a patient with cognitive impairment using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 2][Equation 2]

Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수)Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score)

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.556 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또한, 다음 식을 이용하여 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of providing information for predicting whether amyloid PET is positive in a patient with mild cognitive impairment using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),

[식 3][Equation 3]

Logit = -3.668 + 0.037*(연령) + -0.016*(성별) + 0.004*(학력) + 1.915*(APOE4 양성),Logit = -3.668 + 0.037*(age) + -0.016*(gender) + 0.004*(education) + 1.915*(APOE4 positive),

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.504 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.504 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또한, 다음 식을 이용하여 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of providing information for predicting whether a patient with Alzheimer's dementia is positive for amyloid PET using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 4][Equation 4]

Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력)Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension)

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.691 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또한, 하기 [식 1] 및 [식 2]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 인지 장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템을 제공한다.The present invention also includes a calculation unit that calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, and MMSE score data of the subject to be analyzed using the following [Equation 1] and [Equation 2]; Provided is a system for predicting amyloid PET positivity in patients with cognitive impairment, including:

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 2][Equation 2]

Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수)Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 2]는 인지 장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, [Equation 1] and [Equation 2] are derived by modeling age, gender, education, APOE4 positivity, and MMSE score data collected from a group of cognitively impaired patients through multivariate logistic regression analysis. You can do this.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.556 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또한, 하기 [식 1] 및 [식 3]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력 및 APOE4 양성 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템을 제공한다.The present invention also includes a calculation unit that calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, and APOE4 positivity data of the subject to be analyzed using the following [Equation 1] and [Equation 3], We provide a prediction system for amyloid PET positivity in patients with mild cognitive impairment.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 3] [Equation 3]

Logit = -3.668 + 0.037*(연령) + -0.016*(성별) + 0.004*(학력) + 1.915*(APOE4 양성)Logit = -3.668 + 0.037*(age) + -0.016*(gender) + 0.004*(education) + 1.915*(APOE4 positive)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 3]는 경도인지장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력 및 APOE4 양성 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the above [Equation 1] and [Equation 3] are characterized in that they are derived by modeling the age, gender, education level, and APOE4 positivity data collected from a group of patients with mild cognitive impairment through multivariate logistic regression analysis. You can.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.504 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, when the P value is 0.504 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또한, 하기 [식 1] 및 [식 4]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템을 제공한다.The present invention also uses the following [Equation 1] and [Equation 4] to calculate the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and hypertension history data of the subject to be analyzed. Provides a prediction system for amyloid PET positivity in patients with Alzheimer's dementia, including:

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 4] [Equation 4]

Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력)Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 4]는 알츠하이머 치매 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, [Equation 1] and [Equation 4] are derived by modeling the age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data collected from a group of Alzheimer's dementia patients through multivariate logistic regression analysis. It can be characterized as being.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, if the P value is 0.691 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명의 인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 모델 및 이를 이용한 예측 방법은 인지기능 저하로 고통 받는 모든 인지장애 환자, 경도인지장애 환자, 알츠하이머 치매 환자에 대한 세 가지 모델에 대하여 임상 환경에서 일반적으로 얻는 데이터를 사용하여 약 5분 정도의 간단하고 신속한 진단으로 뇌 아밀로이드 PET 양성 여부를 쉽고 정확하게 예측할 수 있다는 장점이 있다.The amyloid PET positive prediction model for cognitive impairment patients of the present invention and the prediction method using the same are generally obtained in a clinical environment for three models for all cognitive impairment patients suffering from cognitive decline, patients with mild cognitive impairment, and patients with Alzheimer's dementia. It has the advantage of being able to easily and accurately predict whether brain amyloid PET is positive through a simple and rapid diagnosis in about 5 minutes using data.

도 1은 뇌 아밀로이드 PET 양성에 대한 세 가지 최종 예측 모델에 대한 수신자 조작 특성(receiver operating characteristic, ROC) 곡선에 관한 것이다. (A) 모든 인지장애 환자, (B) 경도인지 장애(MIC) 환자, (C) 알츠하이머(AD) 치매 환자에 관한 곡선을 나타낸다.Figure 1 presents receiver operating characteristic (ROC) curves for the three final prediction models for brain amyloid PET positivity. Curves are shown for (A) all cognitive impairment patients, (B) mild cognitive impairment (MIC) patients, and (C) Alzheimer's (AD) dementia patients.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본 발명 이전의 여러 연구에서 뇌 아밀로이드 PET 양성에 대한 예측 모델들을 제시하였다. Several studies prior to the present invention proposed prediction models for brain amyloid PET positivity.

Bahar-Fuchs et al.은 신경심리검사결과를 중심으로 45명의 경도인지장애(mild cognitive impairment, MCI) 환자에서 삽화성기억의 저하가 뇌 아밀로이드 PET 양성과 관련이 있다고 보고하였다(J Alzheimers Dis2013;33:451-462). 또한, 혈액 기반 바이오마커에 초점을 맞춘 여러 예측 모델이 보고되었다. 일부 연구들에서는 혈액 아밀로이드 β를 사용하여 환자의 대뇌에서 아밀로이드 PET 양성을 예측하기 위한 것이었다. 다만, 상기 연구들에서 제시된 혈액 기반 바이오마커는 실제 임상 현장에서 일반적으로 사용되지 않는 것 들이라 그 이용에 제한점이 있다.Bahar-Fuchs et al. reported that decline in episodic memory was related to brain amyloid PET positivity in 45 patients with mild cognitive impairment (MCI), focusing on neuropsychological test results (J Alzheimers Dis2013;33 :451-462). Additionally, several prediction models focusing on blood-based biomarkers have been reported. Some studies have used blood amyloid β to predict amyloid PET positivity in the patient's cerebrum. However, the blood-based biomarkers presented in the above studies are not commonly used in actual clinical settings, so their use has limitations.

Haghighi et al.은 168명의 경도인지장애(MCI) 환자와 50명의 정상인지 대조군에서 신경심리검사와 혈액기반 바이오마커를 통합하여 아밀로이드 PET 양성 예측 모델을 개발하였다(J Alzheimers Dis2015;43:1261-1270). 그러나, 이 연구도 임상 현장에서 일반적으로 사용할 수 없는 혈액 기반 바이오마커를 포함하고 있다. Haghighi et al. developed an amyloid PET positivity prediction model by integrating neuropsychological tests and blood-based biomarkers in 168 patients with mild cognitive impairment (MCI) and 50 normal cognitive controls (J Alzheimers Dis2015;43:1261-1270 ). However, this study also included blood-based biomarkers that are not commonly available in clinical practice.

Lee et al.23은 KBASE 코호트에서 107명의 경도인지장애 환자와 69명의 초기 알츠하이머 치매 환자 그리고 ADNI-2 코호트에서 332명의 경도인지장애 환자와 144명의 알츠하이머 치매 환자의 연령, 성별, 학력, APOE4, 고혈압 병력 및 단어 목록 회상 테스트 점수 등 임상에서 일반적으로 사용 가능한 데이터를 사용하여 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델을 제안하였다(Front Aging Neurosci 2018;10:309). 다만, 상기 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델의 경우 약 40-50분이 소요되는 CERAD-K와 같은 치매진단 정밀 인지기능검사평가에서 얻을 수 있는 단어목록회상(word list recall) 점수 및 구성회상(constructional recall) 점수가 변수로 포함되어 있고, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매환자에 대한 모델만 제시되어 있다는 점에서 한계가 있다.Lee et al.23 compared the age, gender, education, APOE4, and hypertension of 107 patients with mild cognitive impairment and 69 patients with early Alzheimer's dementia in the KBASE cohort and 332 patients with mild cognitive impairment and 144 patients with Alzheimer's dementia in the ADNI-2 cohort. A brain amyloid PET positivity prediction model was proposed using data commonly available in clinical practice, such as medical history and word list recall test scores (Front Aging Neurosci 2018;10:309). However, in the case of the brain amyloid PET positive prediction model, the word list recall score and constructional recall that can be obtained from a detailed cognitive function test for dementia diagnosis such as CERAD-K, which takes about 40-50 minutes There is a limitation in that the score is included as a variable and only models for patients with mild cognitive impairment and Alzheimer's dementia are presented.

이에, 본 발명에서는 임상에서 치매 평가 시 일반적으로 사용되는 혈액 검사 및 간이 정신상태검사(mini mental state examination, MMSE)와 임상치매척도영역 합산점수(sum of the box score for Clinical Dementia Rating, CDR-SB) 측정을 통해 인지기능 저하로 고통 받는 모든 인지장애 환자, 경도인지장애 환자, 알츠하이머 치매 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측할 수 있는 모델을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. 따라서, 본 발명은 실제 임상 진료현장에서 일반적으로 얻는 데이터를 사용하여 약 5분 정도의 간단하고 신속한 진단으로 뇌 아밀로이드 PET 양성 여부를 쉽고 정확하게 예측할 수 있다는 장점이 있다.Therefore, in the present invention, blood tests and mini mental state examination (MMSE) commonly used in clinical dementia evaluation and the sum of the box score for Clinical Dementia Rating (CDR-SB) are used. ) The present invention was completed by developing a model that can predict whether brain amyloid PET is positive for all cognitive impairment patients, mild cognitive impairment patients, and Alzheimer's dementia patients suffering from cognitive decline through measurement. Therefore, the present invention has the advantage of being able to easily and accurately predict whether brain amyloid PET is positive through a simple and rapid diagnosis in about 5 minutes using data generally obtained in actual clinical practice settings.

본 발명에 있어서, 아밀로이드(Amyloid) PET 양성 여부를 예측하기 위하여 사용하는 모든 식은 다변량 로지스틱 회귀분석방법을 통해 도출하였다. 나이, 성별, 학력수준은 고정변수로 삽입하였고, 위험요인으로 잘 알려진 다른 변수들 (예컨대, 체질량지수, 치매의 가족력, 고혈압병력, 당뇨병력, MMSE, CDR-SB, APOE4유전자보유, 혈중 총콜레스테롤 수치, 혈중 갑상선자극호르몬 수치, 혈중 vitamin B12 수치, 수축기혈압, 이완기혈압)을 순차적으로 삽입하여 아밀로이드(Amyloid) PET 양성 여부를 예측하기 위하여 최적화된 식을 완성하였다.In the present invention, all equations used to predict whether amyloid PET is positive were derived through multivariate logistic regression analysis. Age, gender, and education level were inserted as fixed variables, and other variables well known as risk factors (e.g., body mass index, family history of dementia, history of hypertension, history of diabetes, MMSE, CDR-SB, APOE4 gene possession, total blood cholesterol) By sequentially inserting the blood thyroid-stimulating hormone level, blood vitamin B12 level, systolic blood pressure, and diastolic blood pressure), an optimized equation was completed to predict whether amyloid PET was positive.

본 발명에서 용어 “아밀로이드 PET 양성”은 일반적으로 환자의 뇌에서 아밀로이드 베타 단백질에 결합하는 방사성 추적자가 회백질에 결합하는 상태를 의미한다.In the present invention, the term “amyloid PET positivity” generally refers to a state in which a radioactive tracer that binds to amyloid beta protein in the patient's brain binds to gray matter.

본 발명에서 용어 "학력”은 교육 연수(years of education)를 의미한다.In the present invention, the term “educational background” means years of education.

본 발명에서 용어 “인지장애”는 기억력, 주의력, 언어 능력, 시공간 능력, 판단력 등이 저하된 상태를 의미한다. 인지 장애의 정도는 아주 경미한 경우에서 심한 경우까지 다양하다. 인지 기능 장애가 심하여 일상생활이나 사회생활에 지장을 주는 경우를 “치매”라고 하며, 동일 연령대에 비해 인지 기능, 특히 기억력이 떨어지나 일상생활을 수행하는 능력은 남아 있어 아직은 치매라고 할 정도로 심하지 않은 상태를 “경도인지장애”라고 한다. 치매는 알츠하이머 치매 이외에 뇌혈관 질환, 루이체 치매, 전측두엽 퇴행, 정상압 뇌수두증 등 다양한 원인 질환에 의해 나타날 수 있다.In the present invention, the term “cognitive disorder” refers to a condition in which memory, attention, language ability, visuospatial ability, judgment, etc. are reduced. The degree of cognitive impairment varies from very mild to severe. When cognitive dysfunction is so severe that it interferes with daily life or social life, it is called “dementia.” Compared to people of the same age, cognitive function, especially memory, is reduced, but the ability to perform daily life remains, so it is not yet severe enough to be called dementia. It is called “mild cognitive impairment.” In addition to Alzheimer's dementia, dementia can be caused by a variety of causes, including cerebrovascular disease, Lewy body dementia, frontotemporal lobe degeneration, and normal pressure hydrocephalus.

따라서, 본 발명은 일관점에서, 다음 식을 이용하여 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention generally relates to a method of providing information for predicting whether a patient is positive for amyloid PET using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 2][Equation 2]

Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수)Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score)

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 인지장애 환자는 인지기능 저하를 겪고 있는 모든 환자를 의미하며, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자를 포함한다.In the present invention, cognitive impairment patients refer to all patients suffering from cognitive decline and include patients with mild cognitive impairment and patients with Alzheimer's dementia.

본 발명에 있어서, 상기 인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법은 SNSB, CERAD-K 검사 등의 종합인지기능검사를 시행하지 못해 인지기능 상태를 확인할 수 없으나 MMSE점수가 나이, 학력대비 저하가 있는 상태이거나 MRI 등의 검사까지 시행했으나 경도인지장애와 알츠하이머치매가 불분명한 경우에 사용할 수 있다.In the present invention, the method of providing information to predict whether the patient with cognitive impairment is positive for amyloid PET cannot confirm the cognitive function status because comprehensive cognitive function tests such as SNSB and CERAD-K tests cannot be performed, but the MMSE score is based on age, It can be used when there is a decline in academic ability or when tests such as MRI have been performed but mild cognitive impairment and Alzheimer's dementia are unclear.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.556 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 다른 관점에서, 다음 식을 이용하여 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.From another perspective, the present invention relates to a method of providing information for predicting whether amyloid PET is positive in a patient with mild cognitive impairment using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 3][Equation 3]

Logit = -3.668 + 0.037*(연령) + -0.016*(성별) + 0.004*(학력) + 1.915*(APOE4 양성)Logit = -3.668 + 0.037*(age) + -0.016*(gender) + 0.004*(education) + 1.915*(APOE4 positive)

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 상기 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법은 MMSE, CDR, MRI, 종합신경심리검사, 혈액검사 등을 통하여 경도장애 환자로 확정이 된 경우에 사용할 수 있다.In the present invention, the information provision method for predicting whether the patient with mild cognitive impairment is positive for amyloid PET can be used when the patient is confirmed to be a patient with mild disability through MMSE, CDR, MRI, comprehensive neuropsychological test, blood test, etc. there is.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.504 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.504 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또다른 관점에서, 다음 식을 이용하여 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법에 관한 것이다.From another perspective, the present invention relates to a method of providing information for predicting whether a patient with Alzheimer's dementia is positive for amyloid PET using the following equation.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 4][Equation 4]

Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력)Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension)

본 발명에 있어서, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.In the present invention, P refers to the amyloid PET positivity rate.

본 발명에 있어서, 상기 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법은 MMSE, CDR, MRI, 종합신경심리검사, 혈액검사 등을 통하여 알츠하이머 치매 환자로 확정이 된 경우에 사용할 수 있다.In the present invention, the information provision method for predicting whether the Alzheimer's dementia patient is positive for amyloid PET can be used when the Alzheimer's dementia patient is confirmed to be a patient through MMSE, CDR, MRI, comprehensive neuropsychological test, blood test, etc. .

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.691 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또다른 관점에서, 하기 [식 1] 및 [식 2]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 인지 장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템에 관한 것이다.From another perspective, the present invention is a method of calculating the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, and MMSE score data of the subject to be analyzed using [Equation 1] and [Equation 2] below. It relates to a system for predicting amyloid PET positivity in patients with cognitive impairment, including:

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 2][Equation 2]

Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수)Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 2]는 인지 장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, [Equation 1] and [Equation 2] are derived by modeling age, gender, education, APOE4 positivity, and MMSE score data collected from a group of cognitively impaired patients through multivariate logistic regression analysis. You can do this.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, when the P value is 0.556 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또다른 관점에서, 하기 [식 1] 및 [식 3]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력 및 APOE4 양성 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템에 관한 것이다.From another perspective, the present invention includes a calculation unit that calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, and APOE4 positivity data of the subject to be analyzed using the following [Equation 1] and [Equation 3]; It relates to a system for predicting amyloid PET positivity in patients with mild cognitive impairment, including:

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 3] [Equation 3]

Logit = -3.668 + 0.037*(연령) + -0.016*(성별) + 0.004*(학력) + 1.915*(APOE4 양성)Logit = -3.668 + 0.037*(age) + -0.016*(gender) + 0.004*(education) + 1.915*(APOE4 positive)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 3]는 경도인지장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력 및 APOE4 양성 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the above [Equation 1] and [Equation 3] are characterized in that they are derived by modeling the age, gender, education, and APOE4 positivity data collected from a group of patients with mild cognitive impairment through multivariate logistic regression analysis. You can.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 0.504 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, when the P value is 0.504 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명은 또다른 관점에서, 하기 [식 1] 및 [식 4]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템에 관한 것이다.From another perspective, the present invention calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data of the subject to be analyzed using [Equation 1] and [Equation 4] below. It relates to a system for predicting amyloid PET positivity in patients with Alzheimer's dementia, including a calculation unit that calculates.

[식 1][Equation 1]

P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit])

[식 4] [Equation 4]

Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력)Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension)

본 발명에 있어서, 상기 [식 1] 및 [식 4]는 알츠하이머 치매 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, [Equation 1] and [Equation 4] are derived by modeling the age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data collected from a group of Alzheimer's dementia patients through multivariate logistic regression analysis. It can be characterized as being.

본 발명에 있어서, 상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the system may further include a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.

본 발명에 있어서, 상기 P 값이 상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, if the P value is 0.691 or more, the patient may be determined to be positive for amyloid PET.

본 발명에 있어서, 모든 인지장애 환자, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자에서 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 최종 모델은 각각의 변수 하나씩으로 예측을 한 단순 모델과 비교하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 능력이 우수하다는 것을 확인하였다.In the present invention, the final model for predicting brain amyloid PET positivity in all cognitive impairment patients, mild cognitive impairment patients, and Alzheimer's dementia patients has the ability to predict brain amyloid PET positivity compared to a simple model in which prediction is made with each variable one by one. It was confirmed that this was excellent.

본 발명에 있어서, 인지 수준에 따라 각 모델을 적용할 수 있다. 각 모델에서 AUC 값은 전체 인지장애 환자군에서 0.775, 경도인지장애 환자군에서 0.735, 알츠하이머 치매 환자군에서 0.845이었다. 이는, 각 환자군에 해당되는 대상체에 대하여 77.5%, 73.5% 및 84.5%로 뇌 아밀로이드 PET의 양성을 예측할 수 있음을 의미한다. In the present invention, each model can be applied depending on the cognitive level. The AUC value in each model was 0.775 in the total cognitive impairment patient group, 0.735 in the mild cognitive impairment patient group, and 0.845 in the Alzheimer's dementia patient group. This means that positive brain amyloid PET can be predicted in 77.5%, 73.5%, and 84.5% of subjects in each patient group.

본 발명에 있어서, 객관적 인지 기능 수준이 확인되지 않는 환자들에게 첫 번째 모델을 적용하였다. 뇌 아밀로이드 PET의 양성률은 MMSE 점수가 낮고 APOE4 유전자를 가진 여성 고령자 환자군에서 77.5%였다. In the present invention, the first model was applied to patients whose objective cognitive function level was not confirmed. The positivity rate of brain amyloid PET was 77.5% in the group of elderly female patients with low MMSE score and APOE4 gene.

본 발명에 있어서, 경도인지장애로 진단된 환자에게 두 번째 모델을 적용하였다. 뇌 아밀로이드 PET의 양성률은 APOE4 유전자를 갖고 있는 고령자 환자군에서 73.5%였다. 본 발명에 있어서, 뇌 아밀로이드 PET 양성이 예측된 환자들은 아밀로이드 PET를 받거나 조기 예방을 위한 조치를 취해야 할 수 있다. In the present invention, the second model was applied to patients diagnosed with mild cognitive impairment. The positivity rate of brain amyloid PET was 73.5% in the elderly patient group with the APOE4 gene. In the present invention, patients predicted to have positive brain amyloid PET may need to undergo amyloid PET or take measures for early prevention.

본 발명에 있어서, NIAAA 진단 가이드라인에 따라 알츠하이머 치매 가능성이 있는 치매 환자에게 세 번째 모델을 적용하였다. 뇌 아밀로이드 PET 양성률은 MMSE 점수가 낮고 APOE4 유전자를 갖고 있고 고혈압 병력이 없는 고령자 환자군에서 84.5%였다. 본 발명에 있어서, 상기 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 결과는 추가 진단 또는 치료 계획을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. In the present invention, the third model was applied to dementia patients with possible Alzheimer's dementia according to the NIAAA diagnostic guidelines. The brain amyloid PET positivity rate was 84.5% in the group of elderly patients with low MMSE scores, APOE4 gene, and no history of hypertension. In the present invention, the positive brain amyloid PET prediction result can be helpful in developing further diagnosis or treatment plans.

본 발명에 있어서, APOE4 는 모든 인지장애 환자, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자에 대한 세 가지 모델에서 대뇌 아밀로이드 PET 양성과 반복적으로 연관성이 확인되었다. APOE 유전자의 ε4 대립유전자의 유전은 알츠하이머 치매의 가장 강력한 유전적 위험인자이다. APOE와 대뇌 아밀로이드 β(A β) 사이의 상호작용은 알츠하이머 치매 발병에 중요한 역할을 한다. 본 발명은 모든 변수 중에서 APOE4 유전자가 뇌 아밀로이드 축적 양성과 가장 강한 연관성을 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 APOE4 유전자를 가진 환자는 대뇌 Aβ가 축적될 수 있으므로 조기에 아밀로이드 PET를 수행하거나 모든 인지기능 저하 수준에 상관없이 치료를 위한 개입이 필요하다. In the present invention, APOE4 was repeatedly confirmed to be associated with cerebral amyloid PET positivity in three models for all cognitive impairment patients, mild cognitive impairment patients, and Alzheimer's dementia patients. Inheritance of the ε4 allele of the APOE gene is the strongest genetic risk factor for Alzheimer's dementia. The interaction between APOE and cerebral amyloid β (A β) plays an important role in the development of Alzheimer's dementia. The present invention confirmed that among all variables, the APOE4 gene has the strongest correlation with positive brain amyloid accumulation. Therefore, patients with the APOE4 gene may accumulate cerebral Aβ and therefore require early amyloid PET or therapeutic intervention regardless of the level of cognitive decline.

본 발명에 있어서, MMSE 점수는 모든 인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자에 대한 최종 모델에 포함된다. MMSE 검사는 인지기능 저하를 호소하는 환자를 위한 가장 간단하고 널리 사용되는 선별 검사 중 하나이다. 본 발명은 더 낮은 MMSE 점수가 모든 인지장애 환자와 알츠하이머 치매 환자에서 뇌 아밀로이드 PET 양성에 대한 예측인자임을 확인하였다. In the present invention, the MMSE score is included in the final model for all cognitive impairment patients and Alzheimer's dementia patients. The MMSE test is one of the simplest and most widely used screening tests for patients complaining of cognitive decline. The present invention confirmed that a lower MMSE score was a predictor for brain amyloid PET positivity in all cognitive impairment patients and Alzheimer's dementia patients.

본 발명에서 고혈압의 병력은 알츠하이머 치매 환자에서 뇌 아밀로이드 PET 양성과 음의 상관관계가 있다. 고혈압이 있는 치매 환자는 고혈압이 없는 환자보다 뇌 아밀로이드 PET 양성률이 낮다. 만성 고혈압은 전체적 또는 부분적 뇌 위축(atrophy)을 통해 인지예비능(brain reverse)을 감소시킬 수 있기 때문에, 고혈압이 있는 환자들은 상대적으로 낮은 아밀로이드 축적으로 인지 장애가 있을 가능성이 더 높다. In the present invention, a history of hypertension is negatively correlated with brain amyloid PET positivity in patients with Alzheimer's dementia. Dementia patients with high blood pressure have a lower brain amyloid PET positivity rate than patients without high blood pressure. Because chronic hypertension can reduce cognitive reserve (brain reverse) through global or partial brain atrophy, patients with hypertension are more likely to have cognitive impairment due to relatively low amyloid accumulation.

본 발명에서 APOE4, MMSE 점수, 고혈압 병력은 각각 뇌 아밀로이드 PET 양성과 유의한 관련이 있었다. 알츠하이머 치매 환자군에서 3개의 변수를 모두 포함하는 최종 모델은 하나의 변수만 있는 단순 모델에 비해 우수한 스크리닝 능력을 나타냈다.In the present invention, APOE4, MMSE score, and history of hypertension were each significantly associated with brain amyloid PET positivity. In the Alzheimer's dementia patient group, the final model including all three variables showed superior screening ability compared to the simple model with only one variable.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.These examples are only for illustrating the present invention, and it will be obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as limited by these examples.

[실시예][Example]

실험 방법Experimental method

(실시예 1-1) 실험대상의 환자 정보(Example 1-1) Patient information of experimental subjects

가톨릭의료원 서울성모병원 인지장애 코호트(cohort)에서 경도인지장애 또는 알츠하이머 치매와 같은 다양한 진단을 받은 총 410명을 실험 대상의 환자로 등록하였다. 2016년 1월부터 2019년 1월까지 아밀로이드 PET와 아포지단백 ε(APOE) 유전자형을 모두 받은 참가자를 포함하였다.A total of 410 people with various diagnoses such as mild cognitive impairment or Alzheimer's dementia were enrolled as experimental subjects in the cognitive impairment cohort at Seoul St. Mary's Hospital, Catholic Medical Center. We included participants who underwent both amyloid PET and apolipoprotein ε (APOE) genotyping between January 2016 and January 2019.

(실시예 1-2) 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 변수 선별 및 평가(Example 1-2) Screening and evaluation of brain amyloid PET positive predictor variables

모든 실험대상 환자에 대하여 자세한 병력 청취(history taking), 체중, 키, 혈압(BP)을 포함한 종합적인 신체 검사, 혈액 검사, 자기공명영상(MRI) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT)과 같은 뇌 영상 검사를 수행하였다. 병력에 대해서는 연령, 성별, 학력(years of education), 치매(dementia)의 가족력, 당뇨병(DM), 고혈압(HTN)을 포함한 과거병력을 수집하였다. 체질량지수(BMI)는 체중(kg)을 키(m)의 제곱으로 나눈 값이다. 인지 장애의 다른 원인을 배제하기 위해 모든 실험대상 환자의 혈액을 사용하여 갑상선 기능 검사(갑상선 자극 호르몬), 지질 프로파일(총 콜레스테롤) 및 비타민 B12의 평가를 수행하였다. APOE 유전자형은 EDTA 튜브의 혈액 시료(sample)를 사용하여 PCR에 의해 결정하였다. 적어도 하나의 ε4 대립유전자(allele)를 가진 실험대상 환자는 APOE4 양성으로 분류하였다. 간이 정신 상태 검사(mini mental state examination, MMSE)와 임상치매척도영역 합산점수(sum of the box score for Clinical Dementia Rating, CDR-SB)를 사용하여 모든 실험대상 환자의 전반적인 인지 평가를 수행하였다. 또한, 서울 신경심리 검사 배터리(the Seoul Neuropsychological Screening Battery, SNSB) 또는 한국판 CERAD-K(the Korean version of the Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease, CERAD-K)과 같은 신경심리 배터리를 다중인지 기능 평가에 사용하였다. 임상 진단은 주관적 기억 저하(subjective memory complaint, SMC), 경도인지장애, 알츠하이머 치매, 전두측두엽 치매(frontotemporal dementia, FTD), 혈관성 치매(vascular dementia, VaD), 루이소체 치매(dementia with Lewy body, DLB)에 대한 임상 진단 기준에 따라 수행하였다. 실험대상 환자에는 MCI 및 AD 환자를 포함하였다.For all subjects, a detailed history taking, a comprehensive physical examination including weight, height, and blood pressure (BP), blood tests, and brain imaging tests such as magnetic resonance imaging (MRI) or computed tomography (CT) was carried out. Regarding medical history, past medical history including age, gender, years of education, family history of dementia, diabetes mellitus (DM), and hypertension (HTN) were collected. Body mass index (BMI) is weight (kg) divided by the square of height (m). To exclude other causes of cognitive impairment, thyroid function tests (thyroid-stimulating hormone), lipid profile (total cholesterol), and evaluation of vitamin B12 were performed using blood from all subjects. APOE genotype was determined by PCR using blood samples in EDTA tubes. Patients with at least one ε4 allele were classified as APOE4 positive. A general cognitive evaluation was performed on all experimental patients using the mini mental state examination (MMSE) and the sum of the box score for Clinical Dementia Rating (CDR-SB). In addition, neuropsychological batteries such as the Seoul Neuropsychological Screening Battery (SNSB) or the Korean version of the Consortium to Establish a Registry for Alzheimer's Disease (CERAD-K) are used to assess multiple cognitive functions. It was used in . Clinical diagnoses include subjective memory complaint (SMC), mild cognitive impairment, Alzheimer's dementia, frontotemporal dementia (FTD), vascular dementia (VaD), and dementia with Lewy body (DLB). ) was performed according to the clinical diagnostic criteria for. The experimental subjects included MCI and AD patients.

(실시예 1-3) 뇌 아밀로이드 PET 양성 측정(Example 1-3) Brain amyloid PET positive measurement

뇌 아밀로이드 PET/CT 스캔은 Discovery PET/CT 710(GE Medical Systems, Milwaukee, WI, USA) 또는 Biograph TruePoint 40 PET/CT(Siemens Medical Solutions USA, Knoxville, TN, USA)으로 수행하였다. 이때, 18F-플로르베타벤 및 18F-플루테메타몰을 18F-표지된 Aβ 표적화 추적자(18F-labeled Aβ targeting tracers)로 사용하였다. 실험대상 환자는 8.0 mCi의 18F-플로르베타벤 또는 5.0 mCi의 18F-플루테메타몰을 정맥주사를 맞고, 대기실에서 휴식을 취하였다. 약 90분 후 이미지 수집(Image acquisition)을 시작하였으며, 스캔 기간은 20분이였다. Brain amyloid PET/CT scans were performed with Discovery PET/CT 710 (GE Medical Systems, Milwaukee, WI, USA) or Biograph TruePoint 40 PET/CT (Siemens Medical Solutions USA, Knoxville, TN, USA). At this time, 18F-florbetaben and 18F-flutemetamol were used as 18F-labeled Aβ targeting tracers. The test subject received an intravenous injection of 8.0 mCi of 18F-florbetaben or 5.0 mCi of 18F-flutemetamol and rested in the waiting room. Image acquisition began after approximately 90 minutes, and the scan period was 20 minutes.

숙련된 핵의학과 의사(nuclear medicine pgysician)가 18F-플로르베타벤 PET 및 플루테메타몰 PET 스캔을 통해 시각적으로 아밀로이드 양성 또는 아밀로이드 음성으로 평가하였다. 피질 회백질의 활성과 인접한 피질 백색질의 활성을 시각적으로 비교하여 18F-플로르베타벤 PET 이미지를 해석하였다. 측두엽 피질(lateral temporal cortex), 전두엽 피질(frontal cortex), 후대상피질(posterior cingulate cortex), 쐐기앞소엽피질(precuneus cortex), 두정엽 피질(parietal cortex)의 뇌 영역이 관심영역이며, 방사성 추적자가 뇌의 관심영역에 결합하면 아밀로이드 양성스캔으로 판독한다. 반면, 음성 스캔은 표적 영역에서 추적자 흡수가 없다. 18F-flutemetamol PET 스캔에서 전두엽(frontal lobe), 후대상 피질(posterior cingulate cortex), 쐐기앞소엽(precuneus), 외측두엽(lateral temporal lobe), 두정엽(parietal lobe) 및 선조체(striatum)가 관심영역이었다. 음성 스캔의 경우 회백질보다 백질에서 더 많은 방사성 추적자가 결합하여 명확한 회백질 대비를 확인할 수 있음에 반해, 양성 스캔의 경우 관심영역의 회백질에 방사성 추적자가 결합하여 회백질 대비의 감소 또는 손실이 적어도 하나의 피질 영역에서 확인된다.An experienced nuclear medicine physician visually assessed the patients as amyloid positive or amyloid negative using 18F-florbetaben PET and flutemetamol PET scans. 18F-Florbetaben PET images were interpreted by visually comparing the activity of cortical gray matter with the activity of adjacent cortical white matter. The brain regions of the lateral temporal cortex, frontal cortex, posterior cingulate cortex, precuneus cortex, and parietal cortex are the regions of interest, and the radioactive tracer is If it binds to the area of interest in the brain, it is read as an amyloid positive scan. On the other hand, negative scans have no tracer absorption in the target area. In the 18F-flutemetamol PET scan, the areas of interest included the frontal lobe, posterior cingulate cortex, precuneus, lateral temporal lobe, parietal lobe, and striatum. . In the case of a negative scan, more radioactive tracer binds to the white matter than the gray matter, confirming a clear gray matter contrast, whereas in the case of a positive scan, the radioactive tracer binds to the gray matter of the region of interest, resulting in a reduction or loss of gray matter contrast in at least one cortex. confirmed in the area.

(실시예 1-4) 통계 분석(Example 1-4) Statistical analysis

연령, 학력, BMI, MMSE, CDR-SB, 수축기 및 이완기 BP, TSH, 총 콜레스테롤 및 비타민 B12를 포함한 연속 변수(continuous variables)는 평균 및 표준 오차(standard error, SE)와 함께 표시하였다. 아밀로이드 축적(amyloid deposition)이 있는 대상군과 아밀로이드 축적이 없는 대상군을 비교하기 위해 독립 t-검정(independent t-test)을 사용하였다. 성별, 치매 가족력, DM, HTN, APOE 유전자형 및 임상 진단을 포함한 범주형 변수(categorical variables)는 숫자와 백분율로 표시하였다. 카이제곱 검정(Chi-square test)을 통해 아밀로이드 축적이 있는 대상군과 아밀로이드 축적이 없는 대상군을 비교하였다. p < 0.05는 통계적으로 유의한 값을 의미한다.Continuous variables, including age, education, BMI, MMSE, CDR-SB, systolic and diastolic BP, TSH, total cholesterol, and vitamin B12, were expressed with mean and standard error (SE). An independent t-test was used to compare the subject group with amyloid deposition and the subject group without amyloid deposition. Categorical variables, including gender, family history of dementia, DM, HTN, APOE genotype, and clinical diagnosis, were expressed as numbers and percentages. The group of subjects with amyloid accumulation and the group of subjects without amyloid accumulation were compared using the Chi-square test. p < 0.05 means statistically significant value.

전진 조건부 방법(forward conditional method)을 이용한 다변량 로지스틱 회귀 분석(multivariate logistic regression analysis)을 통해 뇌 아밀로이드 양성 예측을 위한 최종 모델을 개발하였다. 연령, 성별, 학력(교육 연수)은 고정변수로 입력하였다. 범주형 변수인 성별은 남성은 1, 여성은 2로 코딩하였다. 순방향 우도비(forward likelihood ratio, forward LR) 방법을 사용하여 모델에 순차적으로 다른 변수를 입력하였다. 오즈비(odds ratios, OR)와 95% 신뢰 구간(confidence interval, CIs)를 통해 임상 변수와 아밀로이드 양성 사이의 연관성을 확인하였다. 본 발명은 인지장애 환자, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자에 대하여 세 가지 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델을 개발하였다. 뇌 아밀로이드 축적 양성 예측 모델의 판별력은 ROC(receiver operating characteristic) 곡선 분석 및 AUC(곡선 아래 면적) 값을 사용하여 평가하였다. 최종 모델과 각 단순 모델을 비교하기 위해 최종 모델에서 연령, 성별, 학력 및 기타 변수 중 하나를 포함하는 로지스틱 회귀를 사용하여 뇌 아밀로이드 축적 양성 예측을 위한 단순 모델을 개발하였다. 또한, Youden 지수, 민감도, 특이도, 양성 예측값(positive predictive value, PPV) 및 음성 예측값(negative predictive value, NPV)이 0.1에서 0.9로 0.1단위 증가하는 방법을 탐구하여, 마침내 뇌 아밀로이드 축적 양성일 확률에 대한 최적의 컷오프 포인트*를 제시하였다(표 1-3). 모든 통계 분석은 SAS 버전 9.2(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 사용하여 수행하였다.The final model for predicting brain amyloid positivity was developed through multivariate logistic regression analysis using the forward conditional method. Age, gender, and education level (years of education) were entered as fixed variables. Gender, a categorical variable, was coded as 1 for male and 2 for female. Different variables were sequentially entered into the model using the forward likelihood ratio (forward LR) method. The association between clinical variables and amyloid positivity was confirmed through odds ratios (OR) and 95% confidence intervals (CIs). The present invention developed three brain amyloid PET positive prediction models for patients with cognitive impairment, patients with mild cognitive impairment, and patients with Alzheimer's dementia. The discriminatory power of the positive prediction model for brain amyloid accumulation was evaluated using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis and area under the curve (AUC) values. To compare the final model with each simple model, a simple model for predicting brain amyloid accumulation positivity was developed using logistic regression including age, gender, education, and one of the other variables in the final model. We also explore how the Youden index, sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), and negative predictive value (NPV) increase by 0.1 units from 0.1 to 0.9, finally increasing the probability of being positive for brain amyloid accumulation. The optimal cutoff point * was suggested for (Table 1-3). All statistical analyzes were performed using SAS version 9.2 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA).

인지장애 환자의 Youden 지수, 민감도, 특이도, PPV 및 NPVYouden index, sensitivity, specificity, PPV and NPV in cognitively impaired patients CutoffCutoff Youden indexYouden index SensitivitySensitivity SpecificitySpecificity PPVPPV NPVNPV 0.10.1 1.0051.005 1One 0.0050.005 0.5430.543 1One 0.20.2 1.0941.094 0.9820.982 0.1120.112 0.5660.566 0.8400.840 0.30.3 1.2731.273 0.9320.932 0.3400.340 0.6250.625 0.8100.810 0.40.4 1.3331.333 0.8060.806 0.5270.527 0.6680.668 0.6970.697 0.50.5 1.3851.385 0.6940.694 0.6910.691 0.7260.726 0.6570.657 0.556* 0.556 * 1.4521.452 0.6760.676 0.7770.777 0.7810.781 0.6700.670 0.60.6 1.4231.423 0.6310.631 0.7930.793 0.7820.782 0.6450.645 0.70.7 1.3941.394 0.5000.500 0.8940.894 0.8470.847 0.6020.602 0.80.8 1.2671.267 0.3200.320 0.9470.947 0.8770.877 0.5410.541 0.90.9 1.1251.125 0.1310.131 0.9950.995 0.9670.967 0.4920.492

경도인지장애 환자의 Youden 지수, 민감도, 특이도, PPV 및 NPVYouden index, sensitivity, specificity, PPV and NPV in patients with mild cognitive impairment CutoffCutoff Youden indexYouden index SensitivitySensitivity SpecificitySpecificity PPVPPV NPVNPV 0.10.1 1One 1One 00 0.5410.541 0.20.2 1.0061.006 0.9960.996 0.0110.011 0.5430.543 0.6670.667 0.30.3 1.0311.031 0.9190.919 0.1120.112 0.5500.550 0.5380.538 0.40.4 1.2271.227 0.8330.833 0.3940.394 0.6190.619 0.6670.667 0.50.5 1.3971.397 0.5990.599 0.7980.798 0.7780.778 0.6280.628 0.504* 0.504 * 1.4021.402 0.5990.599 0.8030.803 0.7820.782 0.6290.629 0.60.6 1.3661.366 0.5360.536 0.8300.830 0.7880.788 0.6020.602 0.70.7 1.3601.360 0.5090.509 0.8510.851 0.8010.801 0.5950.595 0.80.8 1.2401.240 0.2930.293 0.9470.947 0.8670.867 0.5310.531

알츠하이머 치매 환자의 Youden 지수, 민감도, 특이도, PPV 및 NPVYouden index, sensitivity, specificity, PPV and NPV in patients with Alzheimer's dementia CutoffCutoff Youden indexYouden index SensitivitySensitivity SpecificitySpecificity PPVPPV NPVNPV 0.10.1 1.0361.036 1One 0.0360.036 0.7590.759 1One 0.20.2 1.0951.095 0.9880.988 0.1070.107 0.7710.771 0.7500.750 0.30.3 1.2741.274 0.9880.988 0.2860.286 0.8080.808 0.8890.889 0.40.4 1.3341.334 0.9760.976 0.3570.357 0.8220.822 0.8330.833 0.50.5 1.4051.405 0.9410.941 0.4640.464 0.8420.842 0.7220.722 0.60.6 1.5131.513 0.8710.871 0.6430.643 0.8810.881 0.6210.621 0.691* 0.691 * 1.5741.574 0.7880.788 0.7860.786 0.9180.918 0.5500.550 0.70.7 1.5501.550 0.7650.765 0.7860.786 0.9150.915 0.5240.524 0.80.8 1.4561.456 0.6710.671 0.7860.786 0.9050.905 0.4400.440 0.90.9 1.4471.447 0.4820.482 0.9640.964 0.9760.976 0.3800.380

(실시예 1-5) 윤리 승인(Example 1-5) Ethics approval

가톨릭의료원 기관윤리심사위원회는 본 실험계획서를 승인하였다(KC20RESASI0639).The Catholic Medical Center Institutional Ethics Review Committee approved this experimental protocol (KC20RESASI0639).

뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 변수 평가Assessment of predictors of brain amyloid PET positivity 결과result

표 4는 뇌 아밀로이드 축적 양성에 따른 410명의 실험대상 환자의 특성을 나타낸다. 410명의 실험대상 환자 중 아밀로이드 PET 음성 환자의 비율은 45.9%(n=188), 아밀로이드 PET 양성 환자의 비율은 54.1%(n=222)였다. 전체 실험대상 환자 중 297명이 경도인지장애, 113명이 알츠하이머 치매로 진단받았다. 아밀로이드 PET 양성 환자는 아밀로이드 PET 음성 환자보다 연령이 많았다. 아밀로이드 PET 양성 환자는 여성이 70.3%, 아밀로이드 PET 음성 환자는 여성이 61.2%이었다. BMI는 아밀로이드 PET 양성 환자가 아밀로이드 PET 음성 환자보다 낮았다. 아밀로이드 PET 양성 환자의 53.6%가 APOE4 양성이었고, 아밀로이드 PET 음성 환자의 17.0%가 APOE4 양성이었다. 아밀로이드 PET 양성 환자는 아밀로이드 PET 음성 환자보다 인지기능이 낮았으며, 이는 아밀로이드 PET 양성 환자가 MMSE 점수가 낮고 CDR-SB 점수가 높은 것으로 확인하였다. 혈중 총콜레스테롤은 아밀로이드 PET 양성 환자가 아밀로이드 PET 음성 환자보다 높았다.Table 4 shows the characteristics of 410 experimental patients according to positive brain amyloid accumulation. Among the 410 experimental patients, the proportion of amyloid PET-negative patients was 45.9% (n=188) and the proportion of amyloid PET-positive patients was 54.1% (n=222). Of the total experimental subjects, 297 were diagnosed with mild cognitive impairment and 113 with Alzheimer's dementia. Amyloid PET-positive patients were older than amyloid PET-negative patients. 70.3% of amyloid PET positive patients were female, and 61.2% of amyloid PET negative patients were female. BMI was lower in amyloid PET positive patients than in amyloid PET negative patients. 53.6% of amyloid PET positive patients were APOE4 positive, and 17.0% of amyloid PET negative patients were APOE4 positive. Amyloid PET-positive patients had lower cognitive function than amyloid PET-negative patients, which was confirmed by amyloid PET-positive patients having lower MMSE scores and higher CDR-SB scores. Serum total cholesterol was higher in amyloid PET positive patients than in amyloid PET negative patients.

뇌 아밀로이드 축적 양성에 따른 실험대상 환자의 특성 Characteristics of experimental patients according to positive brain amyloid accumulation Amyloid PET-CT results Amyloid PET-CT results p-valuep-value NegativeNegative PositivePositive NumberNumber 188188 222222 Age, yearsAge, years 74.48±8.5474.48±8.54 76.01±8.6476.01±8.64 0.0730.073 Female, N (%)Female, N (%) 115 (61.17)115 (61.17) 156 (70.27)156 (70.27) 0.0520.052 BMI, kg/m2 BMI, kg/ m2 23.73±3.3123.73±3.31 23.16±3.1423.16±3.14 0.0790.079 Education, yearsEducation, years 11.70±4.8111.70±4.81 10.91±5.1010.91±5.10 0.1050.105 APOE4-positive, N (%)APOE4-positive, N (%) 32 (17.02)32 (17.02) 119 (53.60)119 (53.60) <0.001<0.001 Family history of dementia, N (%)Family history of dementia, N (%) 46 (25.41)46 (25.41) 64 (30.77)64 (30.77) 0.2420.242 Hypertension, N (%)Hypertension, N (%) 92 (48.94)92 (48.94) 102 (45.95)102 (45.95) 0.5460.546 Diabetes mellitus, N (%)Diabetes mellitus, N (%) 59 (31.38)59 (31.38) 53 (23.87)53 (23.87) 0.0890.089 Diagnosis, N (%)Diagnosis, N (%) <0.001<0.001 MCIMCI 160 (85.11)160 (85.11) 137 (61.71)137 (61.71) AD dementiaAD dementia 28 (14.89)28 (14.89) 85 (38.29)85 (38.29) MMSE scoreMMSE score 24.69±3.6324.69±3.63 21.87±5.5421.87±5.54 <0.001<0.001 CDR-SB scoreCDR-SB score 2.5±2.322.5±2.32 4.09±3.644.09±3.64 <0.001<0.001 Systolic blood pressure, mm HgSystolic blood pressure, mm Hg 126.35±17.34126.35±17.34 128.77±16.75128.77±16.75 0.1910.191 Diastolic blood pressure, mm HgDiastolic blood pressure, mm Hg 72.54±10.5672.54±10.56 73.40±11.2573.40±11.25 0.4690.469 TSH, mIU/LTSH, mIU/L 2.75±7.602.75±7.60 2.64±2.892.64±2.89 0.8590.859 Total cholesterol, mg/dLTotal cholesterol, mg/dL 178.88±41.05178.88±41.05 186.04±40.54186.04±40.54 0.1110.111 Vitamin B12, pg/mLVitamin B12, pg/mL 823.89±768.07823.89±768.07 751.12±552.97751.12±552.97 0.3440.344

표 4에서 PET은 양전자 방출 단층 촬영(positron emission tomography), BMI은 체질량 지수(body mass index), APOE은 아포지단백 ε(apolipoprotein ε), MCI는 경도 인지 장애(mild cognitive impairment), Ad는 알츠하이머병(Alzheimer's disease), MMSE는 간이정신상태 검사(mini-mental state examination), CDR-SB, 임상치매척도영역 합산점수(sum of the box score for Clinical Dementia Rating) TSH는 갑상선 자극 호르몬(thyroid stimulating hormone)을 나타낸다.In Table 4, PET is positron emission tomography, BMI is body mass index, APOE is apolipoprotein ε, MCI is mild cognitive impairment, and Ad is Alzheimer's disease. (Alzheimer's disease), MMSE is mini-mental state examination, CDR-SB, sum of the box score for Clinical Dementia Rating, and TSH is thyroid stimulating hormone. represents.

뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델 및 예측 지수 개발Development of brain amyloid PET positivity prediction model and prediction index

뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델을 개발하기 위해 다음 변수를 사용하였다: 연령, 성별, 학력, 신체질량지수(Body Mass Index, BMI), 치매 가족력, 고혈압 또는 당뇨병(diabetes mellitus, DM)의 병력, 간이정신상태검사(Mini-Mental State Examination, MMSE), 치매임상평가척도박스총점(Clinical Dementia Rating Scale (CDR) and Sum of Box (CDR-SB)), APOE4 유전자형, 총 콜레스테롤, 갑상선자극호르몬(Thyroid Stimulating Hormone, TSH), 비타민 B12, 혈압 및 임상 진단. 이러한 변수는 치매의 위험인자로 잘 알려져 있기 때문에 포함시켰다.The following variables were used to develop a prediction model for brain amyloid PET positivity: age, gender, education, body mass index (BMI), family history of dementia, history of hypertension or diabetes mellitus (DM), and brief psychiatry. Mini-Mental State Examination (MMSE), Clinical Dementia Rating Scale (CDR) and Sum of Box (CDR-SB), APOE4 genotype, total cholesterol, Thyroid Stimulating Hormone , TSH), vitamin B12, blood pressure and clinical diagnosis. These variables were included because they are well known as risk factors for dementia.

본 발명에서 상기 데이터들에 대한 다변량 로지스틱 회귀 분석을 통해 모든 인지장애 환자, 경도인지장애 환자 및 알츠하이머 치매 환자에 대하여 세가지 최종 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 모델을 개발하였다. 최종모델의 베타 계수(beta coefficient)값을 활용하여 각 모델마다 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 지수인 로짓(logit) 식을 도출하였고, 이 로짓 값을 이용하여 각 모델에서 뇌 아밀로이드 PET 양성률(P)에 대한 식을 도출하였다.In the present invention, three final brain amyloid PET positive prediction models were developed for all cognitive impairment patients, mild cognitive impairment patients, and Alzheimer's dementia patients through multivariate logistic regression analysis of the above data. Using the beta coefficient value of the final model, a logit equation, which is a prediction index of brain amyloid PET positivity, was derived for each model, and this logit value was used to calculate the brain amyloid PET positivity rate (P) in each model. The formula was derived.

(ⅰ) Pcase = (exp [Logitcase])/(1+exp[Logitcase]),(i) P case = (exp [Logit case ])/(1+exp[Logit case ]),

(ⅱ) Logitall = β0 + β1(연령) + β2(성별) + β3(학력) + β4(APOE4 양성) + β5(MMSE 점수), (ii) Logit all = β0 + β1 (age) + β2 (gender) + β3 (education) + β4 (APOE4 positive) + β5 (MMSE score),

단, β0 = 0.158, β1 = 0.029, β2 = 0.247, β3 = 0.034, β4 = 1.937, β5 = -0.155이다.However, β0 = 0.158, β1 = 0.029, β2 = 0.247, β3 = 0.034, β4 = 1.937, β5 = -0.155.

(ⅲ) LogitMCI = β0 + β1(연령) + β2(성별) + β3(학력) + β4(APOE4 양성),(iii) Logit MCI = β0 + β1 (age) + β2 (gender) + β3 (education) + β4 (APOE4 positive);

단, β0=-3.668, β1=0.037, β2=-0.016, β3=0.004, β4=1.915이다.However, β0=-3.668, β1=0.037, β2=-0.016, β3=0.004, β4=1.915.

(ⅳ) LogitAD = β0 + β1(연령) + β2(성별) + β3(학력) + β4(APOE4 양성) + β5(MMSE 점수) + β6(고혈압 병력)(iv) Logit AD = β0 + β1 (age) + β2 (gender) + β3 (education) + β4 (APOE4 positive) + β5 (MMSE score) + β6 (history of hypertension)

단, β0=-0.012, β1=0.039, β2=1.043, β3=0.075, β4=2.631, β5=-0.198, β6=-1.615이다.However, β0=-0.012, β1=0.039, β2=1.043, β3=0.075, β4=2.631, β5=-0.198, β6=-1.615.

첫 번째 모델은 기억 클리닉에서 주관적 인지기능 저하가 있는 모든 인지장애 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델이다. 모든 인지장애 환자에 대한 최종 모델로 연령, 성별, 학력, BMI, APOE4, MMSE 점수를 선택하였다(표 5). 개발된 모델에 대한 ROC 곡선의 AUC 값은 0.775(95% 신뢰 구간[CI]=0.731~0.820)이었다(도 1A).The first model is a model that predicts brain amyloid PET positivity for all cognitive impairment patients with subjective cognitive decline in the memory clinic. Age, gender, education, BMI, APOE4, and MMSE score were selected as the final model for all cognitive impairment patients (Table 5). The AUC value of the ROC curve for the developed model was 0.775 (95% confidence interval [CI] = 0.731 to 0.820) (Figure 1A).

인지장애 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델Model to predict brain amyloid PET positivity in patients with cognitive impairment VariableVariable BetaBeta WaldWald OR(95% CI)OR (95% CI) p-valuep-value Final modelFinal model Age Age 0.029 0.029 4.374 4.374 1.030 (1.002, 1.058) 1.030 (1.002, 1.058) 0.037 0.037 Sex Sex 0.247 0.247 0.953 0.953 1.280 (0.780, 2.100) 1.280 (0.780, 2.100) 0.329 0.329 Education Education 0.034 0.034 1.653 1.653 1.034 (0.983, 1.088) 1.034 (0.983, 1.088) 0.199 0.199 APOE4 APOE4 1.937 1.937 55.879 55.879 6.939 (4.176, 11.532) 6.939 (4.176, 11.532) <0.0001<0.0001 MMSE MMSE -0.155 -0.155 27.068 27.068 0.857 (0.808, 0.908) 0.857 (0.808, 0.908) <0.0001 <0.0001 Intercept Intercept 0.158 0.158 R-square* R-square * 0.302 0.302 APOE4-only model APOE4-only model Age Age 0.038 0.038 8.213 8.213 1.038 (1.012, 1.066) 1.038 (1.012, 1.066) 0.004 0.004 Sex Sex 0.203 0.203 0.694 0.694 1.225 (0.760, 1.974) 1.225 (0.760, 1.974) 0.405 0.405 Education Education -0.010 -0.010 0.176 0.176 0.990 (0.946, 1.037) 0.990 (0.946, 1.037) 0.675 0.675 APOE4 APOE4 1.826 1.826 54.903 54.903 6.208 (3.830, 10.062) 6.208 (3.830, 10.062) <0.0001<0.0001 Intercept Intercept -3.517 -3.517 R-square* R-square * 0.215 0.215 MMSE-only model MMSE-only model Age Age 0.009 0.009 0.564 0.564 1.009 (0.985, 1.034) 1.009 (0.985, 1.034) 0.453 0.453 Sex Sex 0.354 0.354 2.344 2.344 1.425 (0.905, 2.243) 1.425 (0.905, 2.243) 0.126 0.126 Education Education 0.021 0.021 0.776 0.776 1.021 (0.975, 1.070) 1.021 (0.975, 1.070) 0.378 0.378 MMSE MMSE -0.138 -0.138 25.617 25.617 0.871 (0.826, 0.919) 0.871 (0.826, 0.919) <0.0001 <0.0001 Intercept Intercept 1.883 1.883 2.089 2.089 0.148 0.148 R-square* R-square * 0.122 0.122

표 5에서 R-square*은 나겔케르케 R-스퀘어, OR은 오즈비(odds ratios), CI는 신뢰 구간(confidence interval), APOE는 아포지단백 ε, MMSE는 간이정신상태 검사를 나타낸다.In Table 5, R-square * represents Nagelkerke R-square, OR represents odds ratios, CI represents confidence interval, APOE represents apolipoprotein ε, and MMSE represents Mini-Mental State Examination.

두 번째 모델은 경도인지장애 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델이다. 경도인지장애 환자에 대한 최종 모델로 연령, 성별, 학력, BMI, APOE4, MMSE 점수를 선택하였다(표 6). 개발된 모델에 대한 ROC 곡선의 AUC 값은 0.735(95% CI=0.676~0.793)이었다(도 1B).The second model is a model that predicts brain amyloid PET positivity for patients with mild cognitive impairment. Age, gender, education, BMI, APOE4, and MMSE score were selected as the final model for patients with mild cognitive impairment (Table 6). The AUC value of the ROC curve for the developed model was 0.735 (95% CI=0.676~0.793) (Figure 1B).

경도인지장애 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델Model to predict brain amyloid PET positivity in patients with mild cognitive impairment Final modelFinal model BetaBeta WaldWald OR(95% CI)OR (95% CI) p-valuep-value AgeAge 0.0370.037 5.6795.679 1.038 (1.007, 1.071)1.038 (1.007, 1.071) 0.0170.017 SexSex -0.016-0.016 0.0030.003 0.985 (0.565, 1.714)0.985 (0.565, 1.714) 0.9560.956 EducationEducation 0.0040.004 0.0180.018 1.004 (0.949, 1.062)1.004 (0.949, 1.062) 0.8930.893 APOE4APOE4 1.9151.915 46.40546.405 6.784 (3.911, 11.768)6.784 (3.911, 11.768) <0.0001<0.0001 InterceptIntercept -3.668-3.668 R-square* R-square * 0.2270.227

표 6에서 R-square*은 나겔케르케 R-스퀘어, OR은 오즈비(odds ratios), CI는 신뢰 구간(confidence interval), APOE는 아포지단백 ε를 나타낸다.In Table 6, R-square * represents Nagelkerke R-square, OR represents odds ratios, CI represents confidence interval, and APOE represents apolipoprotein ε.

세 번째 모델은 알츠하이머 치매 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델이다. 알츠하이머 치매 환자에 대한 최종 모델로 연령, 성별, 학력, BMI, APOE4, MMSE 점수, 고혈압 병력을 선택하였다(표 7). 개발된 모델에 대한 ROC 곡선의 AUC 값은 0.845(95% CI=0.765~0.925)이었다(도 1C). The third model is a model that predicts brain amyloid PET positivity for patients with Alzheimer's dementia. Age, gender, education, BMI, APOE4, MMSE score, and history of hypertension were selected as the final model for Alzheimer's dementia patients (Table 7). The AUC value of the ROC curve for the developed model was 0.845 (95% CI=0.765~0.925) (Figure 1C).

알츠하이머 치매 환자에 대하여 뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 모델Model to predict brain amyloid PET positivity in Alzheimer's dementia patients VariableVariable BetaBeta WaldWald OR(95% CI)OR (95% CI) p-valuep-value Final modelFinal model Age Age 0.0390.039 1.0161.016 1.040 (0.964, 1.122)1.040 (0.964, 1.122) 0.3140.314 Sex Sex 1.0431.043 2.6802.680 2.838 (0.814, 9.896)2.838 (0.814, 9.896) 0.1020.102 Education Education 0.0750.075 1.7241.724 1.077 (0.964, 1.204)1.077 (0.964, 1.204) 0.1890.189 APOE4 APOE4 2.6312.631 9.3399.339 13.890 (2.569, 75.089)13.890 (2.569, 75.089) 0.0020.002 MMSE MMSE -0.198-0.198 8.7958.795 0.820 (0.720, 0.935)0.820 (0.720, 0.935) 0.0030.003 HypertensionHypertension -1.615-1.615 6.4436.443 0.199 (0.057, 0.692)0.199 (0.057, 0.692) 0.0110.011 InterceptIntercept -0.012-0.012 R-square*R-square* 0.4290.429 APOE4-only model APOE4-only model Age Age -0.002-0.002 0.0030.003 0.998 (0.939, 1.061)0.998 (0.939, 1.061) 0.9580.958 Sex Sex 1.2131.213 4.2714.271 3.365 (1.065, 10.634)3.365 (1.065, 10.634) 0.0390.039 Education Education 0.0500.050 0.9430.943 1.051 (0.950, 1.164)1.051 (0.950, 1.164) 0.3320.332 APOE4 APOE4 2.4532.453 9.8889.888 11.619 (2.519, 53.589)11.619 (2.519, 53.589) 0.0020.002 Intercept Intercept -1.831-1.831 R-square* R-square * 0.2590.259 MMSE-only model MMSE-only model Age Age -0.008-0.008 0.0650.065 0.992 (0.932, 1.056)0.992 (0.932, 1.056) 0.7990.799 Sex Sex 1.0611.061 3.8513.851 2.890 (1.001, 8.342)2.890 (1.001, 8.342) 0.0500.050 Education Education 0.0480.048 0.8650.865 1.049 (0.948, 1.162)1.049 (0.948, 1.162) 0.3520.352 MMSE MMSE -0.125-0.125 6.0666.066 0.882 (0.798, 0.975)0.882 (0.798, 0.975) 0.0140.014 Intercept Intercept 1.9551.955 R-square* R-square * 0.1600.160 Hypertension-only modelHypertension-only model AgeAge 0.0060.006 0.0360.036 1.006 (0.942, 1.075)1.006 (0.942, 1.075) 0.8490.849 SexSex 0.9870.987 3.1053.105 2.684 (0.895, 8.049)2.684 (0.895, 8.049) 0.0780.078 EducationEducation 0.0170.017 0.1150.115 1.017 (0.924, 1.119)1.017 (0.924, 1.119) 0.7350.735 HypertensionHypertension -1.579-1.579 7.9407.940 0.206 (0.069, 0.618)0.206 (0.069, 0.618) 0.0050.005 InterceptIntercept -0.143-0.143 R-square*R-square* 0.1850.185

표 7에서 R-square*은 나겔케르케 R-스퀘어, OR은 오즈비(odds ratios), CI는 신뢰 구간(confidence interval), APOE는 아포지단백 ε, MMSE는 간이정신상태 검사(mini-mental state examination)를 나타낸다.In Table 7, R-square * is Nagelkerke R-square, OR is odds ratios, CI is confidence interval, APOE is apolipoprotein ε, and MMSE is mini-mental state test. examination).

최종 모델(final model)과 각 단순 모델(each of the simple models)을 비교하기 위하여 연령, 성별, 학력 및 BMI를 고정 변수로 포함하고 최종 모델의 다른 변수 중 하나(인지장애 환자 모델의 APOE4, MMSE/ 알츠하이머 치매 환자 모델의 APOE4, MMSE, 고혈압의 병력)를 포함하는 뇌 아밀로이드 PET 양성 예측 단순 모델들을 개발하였다(표 5 및 7). 인지장애 환자 모델의 AUC 값은 APOE4 단독 모델의 경우 0.730, MMSE 단독 모델의 경우 0.663이었다. 알츠하이머 치매 환자 모델의 AUC 값은 APOE4 단독 모델의 경우 0.747, MMSE 단독 모델의 경우 0.710, 고혈압 단독 모델의 경우 0.724였다. 최종 모델과 각 단순 모델 간의 AUC 값의 통계적 비교를 통해 최종 모델이 단순 모델보다 훨씬 더 큰 AUC 값을 나타낸다는 것을 확인하였다(표 8). 이로써, 최종 모델이 각 단순모델에 비해 뇌 아밀로이드 PET 양성을 더 정확하게 예측 할 수 있다는 것을 확인하였다.To compare the final model and each of the simple models, age, gender, education, and BMI were included as fixed variables and one of the other variables in the final model (APOE4, MMSE in the cognitive impairment patient model) / Simple models predicting brain amyloid PET positivity including APOE4, MMSE, and history of hypertension in the Alzheimer's dementia patient model were developed (Tables 5 and 7). The AUC values of the cognitive impairment patient model were 0.730 for the APOE4-only model and 0.663 for the MMSE-only model. The AUC values of the Alzheimer's dementia patient model were 0.747 for the APOE4-only model, 0.710 for the MMSE-only model, and 0.724 for the hypertension-only model. Through statistical comparison of the AUC values between the final model and each simple model, it was confirmed that the final model showed a much larger AUC value than the simple model (Table 8). As a result, it was confirmed that the final model can predict brain amyloid PET positivity more accurately than each simple model.

뇌 아밀로이드 PET 양성을 예측하는 최종 모델과 각 단순 모델에 대한 ROC 곡선의 AUC 값AUC values of the ROC curve for the final model and each simple model predicting brain amyloid PET positivity ModelModel AUCAUC LowerLower UpperUpper All subjectsAll subjects Final modelFinal model 0.7750.775 0.7310.731 0.8200.820 APOE4-only modelAPOE4-only model 0.7300.730 0.6810.681 0.7790.779 MMSE-only modelMMSE-only model 0.6630.663 0.6110.611 0.7150.715 MCI subjectsMCI subjects Final modelFinal model 0.7350.735 0.6760.676 0.7930.793 AD subjectsAD subjects Final modelFinal model 0.8450.845 0.7650.765 0.9250.925 APOE4-only modelAPOE4-only model 0.7470.747 0.6520.652 0.8420.842 MMSE-only modelMMSE-only model 0.7100.710 0.6030.603 0.8160.816 Hypertension-only modelHypertension-only model 0.7240.724 0.6150.615 0.8320.832

표 8에서 AUC는 곡선 아래 면적(area under the curve), ROC는 수신자 조작 특성(receiver operating characteristic), APOE는 아포지단백 ε, MMSE는 간이정신상태 검사(mini-mental state examination), MCI는 경도인지장애(mild cognitive impairment), AD는 알츠하이머 치매(Alzheimer's disease)를 나타낸다.In Table 8, AUC is the area under the curve, ROC is the receiver operating characteristic, APOE is apolipoprotein ε, MMSE is the mini-mental state examination, and MCI is mild cognitive impairment. Mild cognitive impairment, AD stands for Alzheimer's disease.

Claims (18)

아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보제공방법으로,
(a) 하기 식 1 및 식 2에 기초하여 환자의 P 값을 도출하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계에서 도출된 환자의 값이 기준값 이상인 경우, 아밀로이드 PET 양성으로 예측하는 단계를 포함하는, 인지 장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법:
[식 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[식 2]
Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수),
단, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.
As an information provision method to predict whether amyloid PET is positive,
(a) deriving the patient's P value based on Equation 1 and Equation 2 below; and
(b) A method of providing information for predicting whether a patient with cognitive impairment is positive for amyloid PET, including the step of predicting positive amyloid PET if the patient's value derived in step (a) is above the reference value:
[Equation 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[Equation 2]
Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score);
However, P refers to the amyloid PET positivity rate.
제1항에 있어서,
상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to paragraph 1,
When the P value is 0.556 or more, the patient is determined to be amyloid PET positive.
다음 식을 이용하여 경도인지장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법:
[식 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[식 3]
Logit = -3.668 + 0.037*(연령) + -0.016*(성별) + 0.004*(학력) + 1.915*(APOE4 양성),
단, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.
How to provide information to predict whether a patient with mild cognitive impairment will have a positive amyloid PET using the following equation:
[Equation 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[Equation 3]
Logit = -3.668 + 0.037*(age) + -0.016*(gender) + 0.004*(education) + 1.915*(APOE4 positive),
However, P refers to the amyloid PET positivity rate.
제3항에 있어서,
상기 P 값이 0.504 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to paragraph 3,
When the P value is 0.504 or more, the patient is determined to be amyloid PET positive.
다음 식을 이용하여 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하기 위한 정보 제공 방법:
[식 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[식 4]
Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력),
단, P는 아밀로이드 PET 양성률을 의미한다.
How to provide information to predict whether a patient with Alzheimer's dementia will be positive for amyloid PET using the following equation:
[Equation 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[Equation 4]
Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension),
However, P refers to the amyloid PET positivity rate.
제5항에 있어서,
상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to clause 5,
When the P value is 0.691 or more, the patient is determined to be amyloid PET positive.
하기 [식 1] 및 [식 2]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 인지 장애 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템:
[식 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[식 2]
Logit = 0.158 + 0.029*(연령) + 0.247*(성별) + 0.034*(학력) + 1.937*(APOE4 양성) + -0.155*(MMSE 점수).
A calculation unit that calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, and MMSE score data of the subject to be analyzed using [Equation 1] and [Equation 2] below; Cognitive impairment, including; Patient's amyloid PET positivity prediction system:
[Equation 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[Equation 2]
Logit = 0.158 + 0.029*(age) + 0.247*(gender) + 0.034*(education) + 1.937*(APOE4 positive) + -0.155*(MMSE score).
제7항에 있어서,
상기 [식 1] 및 [식 2]는 인지 장애 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성 및 MMSE 점수 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
In clause 7,
The system is characterized in that the above [Equation 1] and [Equation 2] are derived by modeling the age, gender, education level, APOE4 positivity, and MMSE score data collected from a group of cognitively impaired patients through multivariate logistic regression analysis.
제7항에 있어서,
상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함하는, 시스템.
In clause 7,
The system further includes a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.
제7항에 있어서,
상기 P 값이 0.556 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
In clause 7,
If the P value is 0.556 or higher, the system determines that the patient is amyloid PET positive.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하기 [식 1] 및 [식 4]를 이용하여 분석하고자 하는 대상체의 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터로부터 아밀로이드 PET 양성률(P) 값을 산출하는 산출부;를 포함하는, 알츠하이머 치매 환자의 아밀로이드 PET 양성 예측 시스템:
[식 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[식 4]
Logit = -0.012 + 0.039*(연령) + 1.043*(성별) + 0.075*(학력) + 2.631*(APOE4 양성) + -0.198*(MMSE 점수) + -1.615*(고혈압 병력).
A calculation unit that calculates the amyloid PET positivity rate (P) value from the age, gender, education, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data of the subject to be analyzed using [Equation 1] and [Equation 4] below; , Amyloid PET positivity prediction system in Alzheimer's dementia patients:
[Equation 1]
P = (exp[Logit])/(1 + exp[Logit]),
[Equation 4]
Logit = -0.012 + 0.039*(age) + 1.043*(gender) + 0.075*(education) + 2.631*(APOE4 positive) + -0.198*(MMSE score) + -1.615*(history of hypertension).
제15항에 있어서,
상기 [식 1] 및 [식 4]는 알츠하이머 치매 환자로 구성된 집단으로부터 수집된 연령, 성별, 학력, APOE4 양성, MMSE 점수 및 고혈압 병력 데이터를 다변량 로지스틱 회귀분석을 통해 모델링하여 도출되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
According to clause 15,
The above [Equation 1] and [Equation 4] are characterized by being derived by modeling the age, gender, education level, APOE4 positivity, MMSE score, and history of hypertension data collected from a group of Alzheimer's dementia patients through multivariate logistic regression analysis. , system.
제15항에 있어서,
상기 시스템은 분석된 P값으로부터 아밀로이드 PET 양성 여부를 예측하는 예측부;를 더 포함하는, 시스템.
According to clause 15,
The system further includes a prediction unit that predicts whether amyloid PET is positive from the analyzed P value.
제15항에 있어서,
상기 P 값이 상기 P 값이 0.691 이상의 경우, 상기 환자는 아밀로이드 PET 양성인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 시스템.
According to clause 15,
The system is characterized in that, if the P value is greater than or equal to 0.691, the patient is determined to be positive for amyloid PET.
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