脳形態画像を用いた精神病発症を予測可能な生物学的マーカーの開発に関する研究

• Project/Area Number: 18K07549
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 高柳 陽一郎 富山大学, 附属病院, 講師 (40574942)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 道雄 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (40236013) ; 高橋 努 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (60345577)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 統合失調症 / at risk mental state / MRI / 発症予測 / バイオマーカー / at-risk mental state / 早期介入

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、臨床症状から精神病発症危険状態（at-risk mental state, ARMS）と判断される被験者が将来に統合失調症などの精神病性障害を発症するか否かを予測するための補助的バイオマーカーを確立することである。本研究では国内4施設（富山大・東北大・東京大・東邦大）で被験者をリクルートしたため、既存のサンプルも含め、頭部MRI撮像・臨床症状評価等を行ったARMS群、健常者とも100例を超える比較的大規模なデータベースを構築することが出来た。まず、汎用画像解析ソフトウェア（FreeSurfer）を用いたルーチン解析で得られる脳形態指標（皮質厚、表面積、灰白質体積、脳回指数、皮質下構造体積）を判別関数として機械学習法で判別分析を行ったが、8割程度の精度で将来の精神病発症を予測出来るとの予備的な結果を得た。国際共同研究としてJohns Hopkins大学と共同しlabeled cortical distance mapping法を用いた背外側前頭前野（DLPFC)の解析では、のちに精神病を発症した群（ARMS-C)において発症しなかった群（ARMS-NC)と比較して右DLPFCの体積が有意に減少しており、発症予測に役立つマーカーとなりうることが示唆された。また、Johns Hopkins大と海馬、扁桃、大脳基底核等の皮質下構造のshape analysisを共同して行う環境の整備を行った。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Johns Hopkins University(米国)
• [Journal Article] Pituitary Volume and Socio-Cognitive Functions in Individuals at Risk of Psychosis and Patients With Schizophrenia (2018)
  • Author(s): Takahashi Tsutomu、Higuchi Yuko、Komori Yuko、Nishiyama Shimako、Takayanagi Yoichiro、Sasabayashi Daiki、Kido Mikio、Furuichi Atsushi、Nishikawa Yumiko、Nakamura Mihoko、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • Journal Title: Frontiers in Psychiatry Volume: 9 Pages: 1-9
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2018.00574
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Reduced gray matter volume of dorsolateral prefrontal cortex in individuals with an at-risk mental state who later develop psychosis (2018)
  • Author(s): Takayanagi Y, Kulason S, Sasabayashi D, Takahashi T, Katagiri N, Sakuma A, Obara C, Matsumoto K, Mizuno M, Ratnanather T, Suzuki M
  • Organizer: Society of Biological Psychiatry 73rd Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 後に精神病性障害を発症したARMS群における背外側前頭前野の灰白質体積の変化 (2018)
  • Author(s): 高柳陽一郎, Sue Kulason, 笹林大樹, 高橋 努, 古市厚志, 木戸幹雄, 西川祐美子, 中村美保子, 片桐直之, 佐久間 篤, 小原千佳, 野口 京, 松本和紀, 水野雅文, Tilak Ratnanather, 鈴木道雄
  • Organizer: 第22回日本精神保健・予防学会