光療法が気分障害患者の海馬歯状回に及ぼす効果：脳画像と遺伝子多型による複合的解析

• Project/Area Number: 24K18741
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 平川 博文 大分大学, 医学部, 准教授 (60793768)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 光療法 / 脳画像研究 / 遺伝子多型 / 高照度光療法 / 海馬歯状回

Outline of Research at the Start

高照度光療法の作用機序には様々な仮説があるが、十分に解明されていない。申請者は高照度光療法が人間の海馬歯状回における神経新生と関係があると仮説を立て、4週間の高照度光が健常者や気分障害患者の左海馬歯状回体積を増加させることを明らかにした。しかし、高照度光照射によって、海馬歯状回の体積が増加する被験者がいる一方で、体積が変化しない被験者もいた。そのため本研究においては、「高照度光療法によって気分障害患者の海馬歯状回の体積変化が増加する患者としない患者との間に、海馬の神経新生や気分障害、光感受性に関わる遺伝子多型の違いがあるか」を脳画像解析と遺伝子解析によって明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

気分障害患者を対象とし、4週間の高照度光療法が脳に与える影響を、機能的画像である18F-FDG-PETと、構造的画像であるMRIを用いて精査し、海馬の神経新生や気分障害、光感受性に関わる遺伝子多型の違いがあるかを精査している。調べる遺伝子多型は、今回の仮説に基づいた遺伝子である、海馬の神経新生に関与しているZBTB20のSNP（rs139459337、rs1394593）や、海馬や大脳皮質の神経細胞に発現しているCX3CL1のSNP（rs170364）、Epac2のSNP（rs3769219）、うつ病、双極症、海馬の神経新生と関連しているTMEM108のSNP（rs16839984）、うつ病、双極症と関連しているCACNA1CのSNP（rs1006737）、GSK-3βのSNP（rs334558）、BDNFのSNP(rs6265、rs4923468）、うつ病の治療反応性と神経新生と関連があるNTRK2のSNP（rs1387926）、光感受性と関りのあるOPN4のSNP（rs2675703、rs1079610）である。なお、本研究は当大学医学部の倫理委員会にて承認を得た。書面にて同意を得られた気分障害患者を高照度光照射群（10,000 lux, 30min）と低照度光照射群（50 lux, 30min） に無作為に割り付け、評価を行った。現時点では高照度光照射群5例、低照度光照射群5例の計10例の被験者から同意を取得し、研究を行っている。現時点では被験者数が少ないため、解析までは行っていないが、今後さらに症例数を増やしたうえで解析を行っていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現在、高照度光照射群5例、低照度光照射群5例の合計10例の被験者を研究に組み込んでいる。今年度は研究計画書の作成、倫理委員会での承認もあり、やや遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、気分障害患者を対象に、被験者をさらに増やしていく。脳画像解析を行う際は、SPM12の他にFreeSurferやFSLといった解析ソフトを用いて、脳の変化と遺伝子多型の関連について、多角的に解析・検討していく。