Objective:  To compare brain β-amyloid (Aβ) burden measured with [¹¹C]Pittsburgh Compound B (PIB) PET in normal aging, Alzheimer disease (AD), and other dementias. Methods:  Thirty-three subjects with dementia (17 AD, 10 dementia with Lewy bodies [DLB], 6 frontotemporal dementia [FTD]), 9 subjects with mild cognitive impairment (MCI), and 27 age-matched healthy control subjects (HCs) were studied. Aβ burden was quantified using PIB distribution volume ratio. Results:  Cortical PIB binding was markedly elevated in every AD subject regardless of disease severity, generally lower and more variable in DLB, and absent in FTD, whereas subjects with MCI presented either an “AD-like” (60%) or normal pattern. Binding was greatest in the precuneus/posterior cingulate, frontal cortex, and caudate nuclei, followed by lateral temporal and parietal cortex. Six HCs (22%) showed cortical uptake despite normal neuropsychological scores. PIB binding did not correlate with dementia severity in AD or DLB but was higher in subjects with an APOE-ε4 allele. In DLB, binding correlated inversely with the interval from onset of cognitive impairment to diagnosis. Conclusions:  Pittsburgh Compound B PET findings match histopathologic reports of β-amyloid (Aβ) distribution in aging and dementia. Noninvasive longitudinal studies to better understand the role of amyloid deposition in the course of neurodegeneration and to determine if Aβ deposition in nondemented subjects is preclinical AD are now feasible. Our findings also suggest that Aβ may influence the development of dementia with Lewy bodies, and therefore strategies to reduce Aβ may benefit this condition.

Abstract Objective Assess Aβ deposition longitudinally and explore its relationship with cognition and disease progression. Methods Clinical follow‐up was obtained 20 ± 3 months after [ 11 C]Pittsburgh compound B (PiB)‐positron emission tomography in 206 subjects: 35 with dementia of the Alzheimer type (DAT), 65 with mild cognitive impairment (MCI), and 106 age‐matched healthy controls (HCs). A second PiB scan was obtained at follow‐up in 185 subjects and a third scan after 3 years in 57. Results At baseline, 97% of DAT, 69% of MCI, and 31% of HC subjects showed high PiB retention. At 20‐month follow‐up, small but significant increases in PiB standardized uptake value ratios were observed in the DAT and MCI groups, and in HCs with high PiB retention at baseline (5.7%, 2.1%, and 1.5%, respectively). Increases were associated with the number of apolipoprotein E ε4 alleles. There was a weak correlation between PiB increases and decline in cognition when all groups were combined. Progression to DAT occurred in 67% of MCI with high PiB versus 5% of those with low PiB, but 20% of the low PiB MCI subjects progressed to other dementias. Of the high PiB HCs, 16% developed MCI or DAT by 20 months and 25% by 3 years. One low PiB HC developed MCI. Interpretation Aβ deposition increases slowly from cognitive normality to moderate severity DAT. Extensive Aβ deposition precedes cognitive impairment, and is associated with ApoE genotype and a higher risk of cognitive decline in HCs and progression from MCI to DAT over 1 to 2 years. However, cognitive decline is only weakly related to change in Aβ burden, suggesting that downstream factors have a more direct effect on symptom progression. Ann Neurol 2011;69:181–192.