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脳画像を基盤とする認知症血液バイオマーカーの国際検証研究

Research Project

Project/Area Number 21KK0143
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
Research InstitutionHamamatsu University School of Medicine

Principal Investigator

尾内 康臣  浜松医科大学, 光医学総合研究所, 教授 (40436978)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武内 智康  浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特任助教 (20754188)
寺田 達弘  独立行政法人国立病院機構(静岡・てんかん神経医療センター臨床研究部), 脳神経内科・検査部, 医長 (80550178)
松平 敬史  独立行政法人国立病院機構(静岡・てんかん神経医療センター臨床研究部), 脳神経内科・放射線部, 医長 (80743210)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsアルツハイマー型認知症 / 画像・血液バイオマーカー / アルツハイマー病 / PET画像
Outline of Research at the Start

画像・血液バイオマーカー研究のメッカであるMcGill大学と共同研究をすることで、西洋人だけでなくアジア人(日本人)に展開でき、高い感度が期待される血液p-tau217(あるいはp-tau231)を導入することで国際間で検証研究を実施できる。我々の施設は神経障害をより早期に予測できるミトコンドリアPETの技術を有しているため、その撮像法の導入や、国際研究に必要な神経心理学バッテリーの国際共有化、若手によるMcGill大学でのPET画像解析の修得と双方向性研究の立ち上げを通し、人種によらない簡便な画像的意義を包含した血液バイオマーカーの検証研究を実施し、世界基準での簡便AD評価法を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

令和3年秋に倫理委員会の承認を得て研究がスタートしたが、令和4年度前半までコロナ禍の影響が続き、患者登録が進まなかった。そのため患者エントリーをできる限りアミロイド背景を有する軽度認知障害(MCI)を中心とするアルツハイマー病(AD)スペクトラムに絞るようにした。可能な限り、同一被験者でミトコンドリア活性画像、神経炎症画像、アミロイドやタウなどの病変蛋白画像およびブドウ糖代謝画像を取得している。今年度では、計画当初立てた研究数(4年間でADスペクトラム症例30人)を経年2年で25人登録できた。本研究では液性バイオマーカー検討も並行して行っている。令和5年9月には若手研究者の海外短期留学が叶い、共同研究機関であるMcGill大学に出向き、PET画像と血液バイオマーカー研究を遂行することができた。PET画像では、McGill大学のオリジナルであるvoxel-based解析の一つであるvoxelstat解析およびそれに関する応用解析を活用して、アミロイドやタウなどの病変蛋白画像およびミトコンドリア活性や神経炎症に関する非病変蛋白を中心に解析し、血液はアミロイドとタウ分子種のものを検討した。それらの結果、神経炎症の進展はBraakステージに沿って広がり、その他バイオマーカーの変化についても現在まとめている段階である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度に若手研究者の留学を実現できたこと、その研究者を交えた海外機関(McGill大学)での画像共同研究がスタートしたことなど、本事業の目的に合致した研究遂行ができたことが大きい。画像解析手法の習得ができた。

Strategy for Future Research Activity

得られた脳画像データの蓄積と解析を行っていく。画像研究では可能な限りAD患者を選択し、そのミトコンドリアイメージングを[18F]BCPP-EF PETで、神経炎症としての活性化ミクログリアイメージングを[11C]DPA PETで撮像し、両者の関係をATN分類のもとで解析する。若手研究者のMcGill大学で取得・学習した画像解析手法も取り入れる。血液バイオマーカーに関してもMcGill大学の研究者と相談して共通化プロトコルで解析するように研究を進める。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 9 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] McGill大学(カナダ)

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  • [Int'l Joint Research] McGill University/Research Centre for Studies in Aging(カナダ)

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  • [Journal Article] Neural substrates of cough control during coughing2024

    • Author(s)
      Takafumi Sugi, Tomoo Inubushi, Tomohisa Ohno, Yuya Onishi, Takashi Isobe, Takashi Shigematsu, Satoshi Hanai, Yoshiro Okada, Ryosuke Takahashi, Yuichi Tawara, Chie Suzuki, Toshihiko Kanno, Yasuhiro Magata, Ichiro Fujishima, Etsuji Yoshikawa, Yasuomi Ouchi
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-024-51477-x

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neuroinflammation following anti-parkinsonian drugs in early Parkinson’s disease: a longitudinal PET study2024

    • Author(s)
      Terada Tatsuhiro、Bunai Tomoyasu、Hashizume Takanori、Matsudaira Takashi、Yokokura Masamichi、Takashima Hirotsugu、Konishi Takashi、Obi Tomokazu、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 4708-4708

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55233-z

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Brain <scp>p3‐Alcβ</scp> peptide restores neuronal viability impaired by Alzheimer's amyloid β‐peptide2023

    • Author(s)
      Hata S, Saito H, Kakiuchi T, Fukumoto D, Yamamoto S, Kasuga K, Kimura A, Moteki K, Abe R, Adachi S, Kinoshita S, Yoshizawa-Kumagaye K, Nishio H, Saito T, Saido TC, Yamamoto T, Nishimura M, Taru H, Sobu Y, Ohba H, Nishiyama S, Harada N, Ikeuchi T, Tsukada H, Ouchi Y, Suzuki T
    • Journal Title

      EMBO Molecular Medicine

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1-15

    • DOI

      10.15252/emmm.202217052

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      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] List-Mode PET Image Reconstruction Using Deep Image Prior2023

    • Author(s)
      Ote Kibo、Hashimoto Fumio、Onishi Yuya、Isobe Takashi、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Medical Imaging

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1822-1834

    • DOI

      10.1109/tmi.2023.3239596

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lower Availability of Mitochondrial Complex I in Anterior Cingulate Cortex in Autism: A Positron Emission Tomography Study2023

    • Author(s)
      Kato Yasuhiko、Yokokura Masamichi、Iwabuchi Toshiki、Murayama Chihiro、Harada Taeko、Goto Takafumi、Tamayama Taishi、Kameno Yosuke、Wakuda Tomoyasu、Kuwabara Hitoshi、Benner Seico、Senju Atsushi、Tsukada Hideo、Nishizawa Sadahiko、Ouchi Yasuomi、Yamasue Hidenori
    • Journal Title

      American Journal of Psychiatry

      Volume: 180 Issue: 4 Pages: 277-284

    • DOI

      10.1176/appi.ajp.22010014

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mitochondrial complex I abnormalities underlie neurodegeneration and cognitive decline in Alzheimer’s disease2022

    • Author(s)
      Terada Tatsuhiro、Therriault Joseph、Kang Min Su、Savard Melissa、Pascoal Tharick Ali、Lussier Firoza、Tissot Cecile、Wang Yi‐Ting、Benedet Andrea、Poltronetti Nina Margherita、Ottoy Julie、Arias Jaime、Frenandez、Bezgin Gleb、Matsudaira Takashi, et al.
    • Journal Title

      European Journal of Neurology

      Volume: 29 Issue: 5 Pages: 1324-1334

    • DOI

      10.1111/ene.15246

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Extrastriatal dopamine D2/3 receptor binding, functional connectivity, and autism socio-communicational deficits: a PET and fMRI study2022

    • Author(s)
      Murayama C, Iwabuchi T, Kato Y, Yokokura M, Harada T, Goto T, Tamayama T, Kameno Y, Wakuda T, Kuwabara H, Senju A, Nishizawa S, Ouchi Y, Yamasue H.
    • Journal Title

      Mol Psychiatry

      Volume: - Issue: 4 Pages: 2106-2113

    • DOI

      10.1038/s41380-022-01464-3

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo Illustration of Altered Dopaminergic and GABAergic Systems in Early Parkinson's Disease2022

    • Author(s)
      Takashima Hirotsugu、Terada Tatsuhiro、Bunai Tomoyasu、Matsudaira Takashi、Obi Tomokazu、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Frontiers in Neurology

      Volume: 13

    • DOI

      10.3389/fneur.2022.880407

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep-learning prediction of amyloid deposition from early-phase amyloid positron emission tomography imaging2022

    • Author(s)
      Komori Seisaku、Cross Donna J.、Mills Megan、Ouchi Yasuomi、Nishizawa Sadahiko、Okada Hiroyuki、Norikane Takashi、Thientunyakit Tanyaluck、Anzai Yoshimi、Minoshima Satoshi
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 36 Issue: 10 Pages: 913-921

    • DOI

      10.1007/s12149-022-01775-z

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mitochondrial complex I abnormalities is associated with tau and clinical symptoms in mild Alzheimer's disease2022

    • Author(s)
      Tatsuhiro Terada, Joseph Therriault, Min Su Peter Kang, Melissa Savard, Tharick Ali Pascoal, Firoza Lussier, Cecile Tissot, Yi-Ting Wang, Andrea Benedet, Takashi Matsudaira, Tomoyasu Bunai, Tomokazu Obi, Hideo Tsukada, Yasuomi Ouchi, Pedro Rosa-Neto
    • Journal Title

      Mol Neurodegener

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: 28-28

    • DOI

      10.1186/s13024-021-00448-1

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Increased anteroventral striatal dopamine transporter and motor recovery after subthalamic deep brain stimulation in Parkinson’s disease2021

    • Author(s)
      Nozaki Takao、Sugiyama Kenji、Asakawa Tetsuya、Namba Hiroki、Yokokura Masamichi、Terada Tatsuhiro、Bunai Tomoyasu、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery

      Volume: 31 Issue: 2 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3171/2021.10.jns211364

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anatomical-guided attention enhances unsupervised PET image denoising performance2021

    • Author(s)
      Onishi Yuya、Hashimoto Fumio、Ote Kibo、Ohba Hiroyuki、Ota Ryosuke、Yoshikawa Etsuji、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Medical Image Analysis

      Volume: 74 Pages: 102226-102226

    • DOI

      10.1016/j.media.2021.102226

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences in in vitro microglial accumulation of the energy metabolism tracers [18F]FDG and [18F]BCPP-EF during LPS- and IL4 stimulation2021

    • Author(s)
      Suzuki Chie、Han Sarina、Kesavamoorthy Gandhervin、Kosugi Mutsumi、Araki Kaori、Harada Norihiro、Kanazawa Masakatsu、Tsukada Hideo、Magata Yasuhiro、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 13200-13200

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92436-0

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep learning-based attenuation correction for brain PET with various radiotracers2021

    • Author(s)
      Hashimoto Fumio、Ito Masanori、Ote Kibo、Isobe Takashi、Okada Hiroyuki、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Annals of Nuclear Medicine

      Volume: 35 Issue: 6 Pages: 691-701

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01611-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vivo alterations of mitochondrial activity and amyloidosis in early-stage senescence-accelerated mice: a positron emission tomography study2021

    • Author(s)
      Yamagishi Satoru、Iga Yurika、Ikegaya Shunsuke、Kakiuchi Takeharu、Ohba Hiroyuki、Nishiyama Shingo、Fukomoto Daisuke、Kanazawa Masakatsu、Harada Norihiro、Tsukada Hideo、Sato Kohji、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Journal of Neuroinflammation

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 288-288

    • DOI

      10.1186/s12974-021-02343-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Corrigendum: Regional and Temporal Differences in Brain Activity With Morally Good or Bad Judgments in Men: A Magnetoencephalography Study2021

    • Author(s)
      Hiraishi Hirotoshi、Ikeda Takashi、Saito Daisuke N.、Hasegawa Chiaki、Kitagawa Sachiko、Takahashi Tetsuya、Kikuchi Mitsuru、Ouchi Yasuomi
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 15 Pages: 753147-753147

    • DOI

      10.3389/fnins.2021.753147

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] In vivo illustration of a new anti-Alzheimer’s disease drug effect on neuronal viability in mice2023

    • Author(s)
      Yasuomi Ouchi, Norihiro Harada, Toshihiro Suzuki
    • Organizer
      第64回 日本神経学会総会
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  • [Presentation] PET-based illustration of longitudinal changes of neuroinflammation under medical challenges: zonisamide2023

    • Author(s)
      Yasuomi Ouchi, Tatsuhiro Terada, Tomoyasu Bunai, Takanori Hashizume, Tomokazu Obi
    • Organizer
      Brain & Brain PET 2023
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PET画像ビッグデータとミトコンドリアのユニークなプローブによる認知症の層別化2023

    • Author(s)
      Ouchi Y
    • Organizer
      Sino-German Workshop in precllinical Alzhmeimer's disease
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ADにおけるp3-Alcβ効果に対する脳PET解析2023

    • Author(s)
      尾内康臣
    • Organizer
      第42回日本認知症学会
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  • [Presentation] A reverse translational study on dementia using MC-I PET imaging, extending to the current biomarker study2023

    • Author(s)
      Yasuomi Ouchi
    • Organizer
      第2回Hamamatsu -MCSA Meeting
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] PET imaging for brain homeostasis in reverse translational studies on dementia2023

    • Author(s)
      Yasuomi Ouchi
    • Organizer
      第19回International conference: Peace through Mind/Brain Science
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アルツハイマー病のPET画像診断2022

    • Author(s)
      尾内康臣
    • Organizer
      第63回日本神経学会総会
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Complex I abnormalities is associated with tau and clinical symptoms in mild Alzheimer’s disease: PET study2021

    • Author(s)
      Tatsuhiro Terada, Joseph Therriault, Min Su Peter Kang, Takashi Matsudaira, Tomoyasu Bunai, Tomokazu Obi, Hirotsugu Takashima, Norihiko Kawaguchi, Yasukiyo Araki, Hideo Tsukada, Pedro Rosa-Neto, Yasuomi Ouchi
    • Organizer
      第62回 日本神経学会総会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] PETを用いたアルツハイマー病のミトコンドリア障害と神経変性との病態関連研究2021

    • Author(s)
      寺田達弘、横倉正倫、武内智康、松平敬史、小尾智一、塚田秀夫、尾内康臣
    • Organizer
      第24回 ヒト脳機能マッピング研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2024-12-25  

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