定量的マルチモーダルMRIを用いた自閉症スペクトラム障害の病態解明
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21K15851
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
入江 隆介 順天堂大学, 医学部, 助教 (30750210)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | Autism / Advanced diffusion MRI / Diffusion tensor imaging / Brain microstructure / Neuronal loss / Neuroinflammation / 拡散MRI / 自閉症スペクトラム障害 |
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| Outline of Research at the Start |
自閉症スペクトラム障害（ASD）は代表的な神経発達障害であるが、未だその病態や発症メカニズムは明らかになっておらず、ASD病態の解明・客観的ASD診断指標の開発は焦眉の課題である。脳MRI画像研究からASD病態と神経異常との関連が明らかになりつつあるが、単一の検査では微細な神経構造異常の検出感度が不十分であり、評価が不十分である。
本研究ではMRIによる脳形態評価に加え、拡散定量MRIと呼ばれる手法を組み合わせた先端的解析手法によって、ASD病態の神経基盤解明及び客観的ASD診断評価法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該施設、3テスラMRI装置を用いて成人Autism spectrum disorder (ASD)症例及び定型発達(TD)例のMRI撮像を実施し、現在までにASD25例、正常発達例25例 のデータ取得が完了した。令和3年度マイルストーンに基づき、ASDの客観的な画像バイオマーカーとして有望な次世代拡散MRI指標を開発すべく、神経突起イメージングを用いて当該施設にて撮像したASD (N=25, 男性19名32.93±9.24歳)と年齢・性別に有意差のないTD群（N=25; 男性17名,女性8名; 34.43±9.02歳）間で神経突起イメージング指標を比較した。ASD群におけるNeurite density index (NDI)の有意な低下、及びIsotropic volume fractionの有意な増加を検出し、神経細胞密度の低下と慢性神経炎症に関連した細胞外自由水の変化を示唆する結果を示した。これらの変化はいずれも言語的・社会的コミュニケーションに関連する白質路に分布した。また、NDIはAQの構成尺度であるAQ-communication値と有意な負の相関を示し、ASDにおけるコミュニケーション障害の基盤となる神経変性を示唆する結果を示した。また、Linear discriminant analysis using leave-one-out cross-validationを用いたASD群とTD群の分類精度検証では、従来法の拡散テンソルイメージング(sensitivity, 69-81％; specificity, 72-80%)と比較して、神経突起イメージングではより高い分類精度（sensitivity, 77-81％; specificity, 84％-88％)を示し、診断バイオマーカーとしての高い有用性を示唆する結果を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該施設にて既にASD 25例、定型発達例25例の計50例のデータ取得が完了しているため（令和4年度までに、目標数40例）。また、マイルストーンに基づき、NODDIを用いた白質構造評価を行い、既に査読付き英文誌にて報告済みであるため（Andica C, Irie R, et al. Molecular autism 2021, impact factor = 7.509）。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度では神経突起イメージングを用いて成人ASDに特徴的な白質構造変性が明らかとなり、画像バイオマーカーとしての有用性が示唆された。2022年度では、神経突起イメージング以外の次世代拡散MRI指標を用いた更なる検討によりASDのin-vivoバイオマーカーの確立を目指す。また、当該施設における更なるデータ集積に加え、小児ASDの公開データベースを用いた検討も推進する。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
