在马萨诸塞州综合医院（MGH）Martinos生物医学成像中心开发的PET扫描示踪剂的研究首次发现了精神分裂症患者和未受影响的研究参与者的大脑之间的表观遗传差异。在他们在线发表在临床研究杂志上的报告中，MGH团队描述了在已知对关键认知功能很重要的大脑结构中测量组蛋白去乙酰化酶（HDAC）酶（基因转录的重要调节因子）的表达差异。虽然先前已在精神分裂症患者的死后脑样本中观察到降低的HDAC水平，但使用名为Martinostat的示踪剂可以测量活体个体大脑中的HDAC。
 
“HDAC酶可以极大地影响大脑中的基因表达，并可能改变认知，”主要作者，前任Martinos中心的Tonya Gilbert博士说。“使用Martinostat，而不是仅限于分析小组织样本，就像早期研究一样，我们现在可以在单次PET扫描中测定HDAC在整个活脑中的表达和分布。除了健康和疾病状态之间的比较，这将使研究HDAC水平与疾病发作，进展和症状严重程度之间关系的研究。“
 
Martinostat由Martinos中心团队开发，该团队由当前报告的高级作者Jacob Hooker博士领导，他是第一个使用示踪剂来比较有和没有神经精神疾病的活体个体大脑中HDAC水平的人。先前的动物研究已经将HDAC水平的破坏与认知问题（例如记忆形成）联系起来，并且HDAC抑制剂在几种神经精神和神经退行性疾病的小鼠模型中具有有益效果。
 
对于目前的研究，研究人员关注背外侧前额叶皮层（DLPFC）中的HDAC水平，DLPFC是一个已知对于精神分裂症患者受损的执行功能（如工作记忆，计划和灵活性）方面重要的大脑区域。该研究小组先前的一项研究发现，死亡精神分裂症患者DLFPC组织中重要HDAC的表达低于未患病个体组织。
 
目前的研究纳入了14名精神分裂症患者或相关的分裂情感障碍患者，均接受了中度严重症状的长期治疗，以及17名健康对照志愿者。所有参与者完成了对通常受精神分裂症影响的认知功能的标准评估，并且精神分裂症患者在使用Martinostat示踪剂进行PET扫描之前进行了访谈以评估症状严重程度。
 
正如预期的那样，扫描显示Martinostat吸收表明与HDAC2的结合-在死后研究中降低的酶-在精神分裂症患者的DLFPC中显着低于对照组，降低水平与较差的认知表现评分相对应。对整个大脑的Martinostat摄取的分析表明，不仅HDAC表达在DLFPC附近的一些结构中较低，而且出乎意料地，它在脑白质和小脑中也较高，这些结构也与精神分裂症有关。
 
“虽然我们发现大脑白质中相对的Martinostat信号与认知测试的多个方面（如处理速度和工作记忆）之间存在初步相关性，但我们还不知道哪种类型的认知因素与HDAC最密切相关，”吉尔伯特说，她在完成Hooker团队的博士后奖学金后加入了Eikonizo Therapeutics Inc.，并与她继续合作。“展望未来，我们希望将先进的认知测量应用于我们的研究，以帮助更好地理解HDAC水平与人类认知之间的关系。”
 
哈佛大学医学院放射学副教授Hooker补充说：“我们非常有兴趣了解HDAC在精神疾病中的作用，以及神经发育和神经退行性疾病.MMM胃肠道被MGH的几个团队用来研究老年痴呆症疾病，亨廷顿舞蹈病，肌萎缩侧索硬化症，物质使用障碍和一些非脑部但与HDAC相关的疾病，如心力衰竭和癌症。它也被用于其他学术医疗中心，以帮助了解表观遗传改变与疾病过程的关系。