網羅的脳MRI解析を用いた巨脳症性疾患の予後予測のための画像バイオマーカーの探索
| Project/Area Number |
21K07694
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
塩浜 直 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (10737034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高梨 潤一 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00302555)
横田 元 千葉大学, 大学院医学研究院, 講師 (20649280)
松本 浩史 千葉大学, 医学部附属病院, 主任診療放射線技師 (60745230)
舞草 伯秀 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任助教 (80631069)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 脳MRI定量解析 / 巨脳症 / バイオマーカー / 脳MRI / 定量解析 |
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| Outline of Research at the Start |
巨脳症性疾患の患者さんでは、発達遅滞や、てんかん、脳幹圧迫による突然死、脳腫瘍の合併を認めます。しかし、遺伝子変異のタイプや既存のバイオマーカーでは、合併症の予見は困難です。本研究では、巨脳症性疾患の患者さん及び正常対照者の3D-T1強調画像を、網羅的に構造解析し、巨脳症性疾患の予後予測のための画像バイオマーカーを同定する研究です。さらに本研究で、副次的に創出される日本人小児の脳構造の年齢別基準値と、撮像機種間の補正法は、希少疾患の脳MRI研究の基盤になると期待されます。
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| Outline of Annual Research Achievements |
巨脳症性疾患の原因は、細胞増殖シグナルの亢進と先天代謝異常に大分される。細胞増殖シグナル（PI3K/AKT経路やヘッジホッグ経路）の亢進による先天異常症候群では、発達遅滞や、てんかん、脳幹圧迫による突然死、脳腫瘍の合併を認める。しかし、遺伝子変異型や既存のバイオマーカーから、合併症を予見する方法は未確立である。本研究では、脳MRIの網羅的形態解析により、装置間バイアスを補正可能な、汎用性の高い小児脳形態の性別・年齢毎の基準値を創出し、巨脳症性疾患の予後に関連する画像バイオマーカーの探索を目指した。
日米5施設の多施設共同研究により、6歳以上18歳未満の正常発達児の3D-T1強調画像847画像を集積した。正常対照小児例は、頭痛や発熱の精査で撮影された例を
対象とし、発達遅滞やてんかんの合併例は除外した。CIVETのプログラムを用いてVoxel-based morphometryによる脳定量解析で解析した。解析に成功した846画像について、各画像の36領域の脳体積を算出した。これらの正常小児例の脳MRI画像の解析及びHarmonizationの結果を元に、各領域毎の脳容量を分布図を作成し、“小児脳形態の基準値データベース“について作成した。Combat-GAM法を用いてMRI機種の補正係数を用いて、脳の各領域毎の容量をZ-socreで評価し、各疾患毎の脳形態の特徴を明らかにする方法を確立した。巨脳症-毛細血管奇形症候群、Gorlin症候群、Sotos症候群などの巨脳症疾患の脳MRIの評価を行った。
また、巨脳症疾患では内分泌的な異常を伴うこともあるため、巨脳症を伴わない小児内分泌疾患（思春期早発症、成長ホルモン欠乏症）についても、同様の手順で解析を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] A Brain Morphometry Study with Across-Site Harmonization Using a ComBat-Generalized Additive Model in Children and Adolescents2023
Author(s)
Shiohama T, Maikusa N, Kawaguchi M, Natsume J, Hirano Y, Saito K, Takanashi J, Levman J, Takahashi E, Matsumoto K, Yokota H, Hattori S, Tsujimura K, Sawada D, Uchida T, Takatani T, Fujii K, Naganawa S, Sato N, Hamada H.
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Journal Title
Diagnostics
Volume: 13
Issue: 17
Pages: 2774-2774
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] MRI 機種間補正が可能な小児脳容量の基準値の創出2023
Author(s)
塩浜 直, 舞草 伯秀, 川口 将宏, 夏目 淳, 平野 好幸, 齋藤 慶斗, 髙梨 潤一, Levman Jacob, 高橋 恵美, 松本 浩史, 服部 真也, 横田 元, 辻村 啓太, 澤田 大輔, 内田 智子, 高谷 具純, 佐藤 典子, 濱田 洋通.
Organizer
第126回小児科学会
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[Presentation] 小児脳における脳局所容量と左右差の検討2023
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塩浜 直, 舞草伯秀, 川口将宏, 夏目淳, 平野好幸, 齋藤慶斗, 髙梨潤一, Jacob Levman, 高橋恵美,松本浩史, 服部真也, 横田元, 辻村啓太, 澤田大輔, 内田智子, 高谷具純, 藤井克則, 長縄伸二, 佐藤典子, 濱田洋通.
Organizer
第17回小児神経放射線研究会
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