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Development of a new serum diagnostic method for Alzheimer's disease incorporating the concept of modal analysis in vibration engineering

Research Project

Project/Area Number 19K22898
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

Yamazaki Mineo  日本医科大学, 医学部, 教授 (10277577)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小池 薫  京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (10267164)
平川 慶子  日本医科大学, 医学部, 非常勤講師 (30165162)
葛谷 聡  京都大学, 医学研究科, 准教授 (30422950)
柚木 知之  京都大学, 医学研究科, 准教授 (50639094)
金涌 佳雅  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (80465343)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords認知症 / アルツハイマー病 / 血液マーカー / NMRモード解析 / 髄液 / NMR / モード解析 / 血液 / バイオマーカー / 振動工学 / 血清 / 軽度認知障害 / アルツハイマー型認知症
Outline of Research at the Start

アルツハイマー型認知症(AD)の血清診断マーカーが開発できれば、早期診断、予後改善につながり、臨床的価値は極めて高い。しかし、単一の分子/分子群を対象とする従来の血清検査は感度が低く、実用化に至っていない。本研究では、従来のメタボロミクスとは異なる「振動工学におけるモード解析の概念を取り入れたNMR分析」を用いた、全く新たな発想に基づく血清診断を試みる。本手法を用いた予備検討では、ADと健常高齢者、軽度認知障害が識別でき、本血清診断法が病態も反映する可能性が示唆された。今回さらに症例数を増やして検討する。本研究により、ADの早期発見に向けた健診への応用や、病態に応じた治療の適正化が期待できる。

Outline of Final Research Achievements

This study explored the potential of biomarkers not only for early diagnosis but also as alternatives to neuropsychological assessments for evaluating symptoms and disease severity. Serum and cerebrospinal fluid (CSF) samples were collected from participants with Alzheimer’s disease (AD), mild cognitive impairment (MCI), and subjective cognitive decline (SCD), along with cognitive function tests such as the Mini-Mental State Examination (MMSE). Evaluation using NMR-mode analysis of serum was conducted.

In 37 cases where CSF Aβ42/40, phosphorylated tau, MRI, cerebral blood flow SPECT, and neuropsychological tests were performed, partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) based on NMR-mode analysis was carried out. The results confirmed that serum-based NMR-mode analysis achieved diagnostic accuracy comparable to that of established CSF biomarkers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アルツハイマー病(AD)の疾患修飾薬であるLecanemabやDonanemabが国内でも使用可能となり、その診断にはアミロイドPETや脳脊髄液検査によるAβ病理の確認が必要とされている。しかし、これらの検査は高額または侵襲的であるため、より簡便で精度の高い血液検査法の開発が強く求められている。現在、血漿を用いたAD診断技術の進展が著しいが、全く異なる手法であるNMRモード解析が髄液検査と同等の識別能力を有することが示された点は重要であり、非侵襲的かつ有用な診断手法としての可能性が期待される。

Report

(7 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2022

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] NMR モード解析法を用いたパーキンソン病の新規血清診断法の開発2022

    • Author(s)
      戸田諭補、平川慶子、金涌佳雅、 沖原 香、今田トモ子、木村和美、山崎峰雄
    • Organizer
      第63回日本神経学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2026-01-16  

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