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2015 Fiscal Year Research-status Report

神経構造・機能画像を統合した筋萎縮性側索硬化症の新規バイオマーカーの開発

Research Project

Project/Area Number 15K19487
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

佐光 亘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部, 助教 (60581155)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords筋萎縮性側索硬化症 / バイオマーカー / MRI
Outline of Annual Research Achievements

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は上位・下位運動ニューロン徴候を神経学的特徴とする疾患群である。本年度は、客観的バイオマーカー確立を目的として、magnetic resonance imaging (MRI)やmagnetic resonance spectroscopy (MRS)などの神経画像を用いてALSを解析した。
一次運動野において、N-acetyl aspartate (NAA)とグルタミン酸 (Glu)の比であるNAA/Glu比が罹患期間と相関することを報告した (Sako et al., J Clin Neurosci 2016)。また補足運動野において、神経間の構造的結合性を表すfractional anisotropy (FA)値が罹患期間と重症度両方と相関することも見出した (Sako et al., Neurol Sci 2016)。これらの結果は、NAA/Glu比とFA値が疾患重症度を反映し、治療効果判定や予後予測に有用である可能性を示唆している。
さらに、機能画像であるfunctional MRI (fMRI)から局所における神経活動の同調率を反映するregional homogeneity (ReHo)を算出し、ALSにおける一次運動野のReHo値低下を証明した。この結果は本研究のfMRI撮影・処理方法に対する信頼性、そしてALS診断法としてのfMRIの妥当性を支持する結果と考えられる。
今後、神経機能・構造をそれぞれ反映するfMRIとFA値を用いて、これらを統合した解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では以下のような実績が得られ、概ね順調に進んでいると自己評価した。
①ALSの一次運動野におけるNAA/Glu比が罹患期間と相関していることを明らかにした。
②ALSの補足運動野における構造的結合性が罹患期間と疾患重症度の両方と相関していることを明らかにした。
③ALSの一次運動野における神経活動の同調率の低下を明らかにした。

Strategy for Future Research Activity

今後は登録症例をさらに増やすとともに、神経機能画像と構造画像を統合的に解析し、ALSにおける機能・構造異常の関係を明らかにする。
さらに、それらを組み合わせた新規バイオマーカー開発を行い、receiver operating characteristic curveを用いてその診断能力を評価する予定である。

Causes of Carryover

平成28年3月納品となり、支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年4月に支払い完了予定である。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The difference of apparent diffusion coefficient in the middle cerebellar peduncle among parkinsonian syndromes: Evidence from a meta-analysis2016

    • Author(s)
      Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yoshimichi Miyazaki, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Journal of Neurological Sciences

      Volume: 363 Pages: 90-94

    • DOI

      10.1016/j.jns.2016.02.034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fractional anisotrophy in the supplementary motor area correlates with disease duration and severity of amyotrophic lateral sclerosis2016

    • Author(s)
      Wataru Sako, Takashi Abe, Yuishin Izumi, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Neurological Sciences

      Volume: 37 Pages: 573-577

    • DOI

      10.1007/s10072-016-2487-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The ratio of N-acetyl aspartate to glutamate correlates with disease duration of amyotrophic lateral sclerosis2016

    • Author(s)
      Wataru Sako, Takashi Abe, Yuishin Izumi, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Journal of Clinical Neuroscience

      Volume: 27 Pages: 573-577

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2015.08.044

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On-period unified Parkinson’s disease rating scale before surgery correlates with differences in outcomes between pallidal and subthalamic stimulation: a meta-analysis2016

    • Author(s)
      Wataru Sako, Takashi Abe, Yuishin Izumi, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Neurological Sciences

      Volume: 37 Pages: 135-137

    • DOI

      10.1007/s10072-015-2376-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The visual perception of natural motion: abnormal task-related neural activity in DYT1 dystonia2015

    • Author(s)
      Wataru Sako, Koji Fujita, An Vo, Janet Rucker, John-Ross Rizzo, Martin Niethammer, Maren Carbon, Susan Bressman, Aziz M. Ulug, David Eidelberg
    • Journal Title

      Brain

      Volume: 138 Pages: 3598-3609

    • DOI

      10.1093/brain/awv282

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Clinical significance of discrepancy between arterial spin labeling images and contrast-enhanced images in the diagnosis of brain tumors2015

    • Author(s)
      Takashi Abe, Yoshifumi Mizobuchi, Wataru Sako, Saho Irahara, Yoichi Otomi, Yuki Obama, Kohei Nakajima, Delgerdalai Khashbat, Mungunkhuyag Majigsuren, Teruyoshi Kageji, Shinji Nagahiro, Masafumi Harada
    • Journal Title

      Magnetic Renonance in Medical Sciences

      Volume: 14 Pages: 313-319

    • DOI

      10.2463/mrms.2014-0083

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of tremor onset on middle cerebellar peduncle of Parkinson’s disease2015

    • Author(s)
      Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yoshimichi Miyazaki, Takashi Abe, Masafumi Harada, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Journal of Neurological Sciences

      Volume: 358 Pages: 172-177

    • DOI

      10.1016/j.jns.2015.08.1531

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How sick are dialysis patients undergoing cholecystectomy? Analysis of 92,672 patients from the American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program database2015

    • Author(s)
      Sophia F. Tam, Joyce T. Au, Wataru Sako, Antonio E. Alfonso, Gainosuke Sugiyama
    • Journal Title

      American Journal of Surgery

      Volume: 210 Pages: 864-870

    • DOI

      10.1016/j.amjsurg.2015.01.020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neurofilament light chain level in cerebrospinal fluid can differentiate Parkinson’s disease from atypical parkinsonism: Evidence from a meta-analysis2015

    • Author(s)
      Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Journal of Neurological Sciences

      Volume: 352 Pages: 84-87

    • DOI

      10.1016/j.jns.2015.03.041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metabolic resting-state brain networks in health and disease2015

    • Author(s)
      Phoebe G. Spetsieris, Ji Hyun Ko, Chris C. Tang, Amir Nazem, Wataru Sako, Shichun Peng, Yilong Ma, Vijay Dhawan, David Eidelberg
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      Volume: 112 Pages: 2563-2568

    • DOI

      10.1073/pnas.1411011112

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Val66Met polymorphism of brain-derived neurotrophic factor is associated with primary dystonia: A meta-analysis of case-control studies2015

    • Author(s)
      Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • Journal Title

      Journal of the Clinical Neuroscience

      Volume: 22 Pages: 575-577

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2014.08.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thalamocortical connectivity correlates with phenotypic variability in dystonia2015

    • Author(s)
      An Vo, Wataru Sako, Martin Niethammer, Maren Carbon, Susan Bressman, Aziz Ulug, David Eidelberg
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 25 Pages: 3086-3094

    • DOI

      10.1093/cercor/bhu104

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 18FDG-microPET and MR DTI findings in Tor1a+/- heterozygous knock-out mice2015

    • Author(s)
      An Vo, Wataru Sako, Stephen L. Dewey, David Eidelberg, Aziz M. Ulug
    • Journal Title

      Neurobiology of Disease

      Volume: 73 Pages: 399-406

    • DOI

      10.1016/j.nbd.2014.10.020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筋萎縮性側索硬化症における低周波帯域の安静時脳機能MRI信号変化2015

    • Author(s)
      佐光 亘, 阿部考志, 原田雅史, 和泉唯信, 梶 龍兒
    • Organizer
      第45回日本臨床神経生理学会学術大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2015-11-05 – 2015-11-07
  • [Presentation] The effect of tremor onset on middle cerebellar peduncle of Parkinson’s disease2015

    • Author(s)
      佐光 亘, 村上永尚, 宮崎由道, 阿部考志, 原田雅史, 和泉唯信, 梶 龍兒
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-28 – 2015-07-31
  • [Presentation] Abnormal neural activity in natural motion perception in DYT1 dystonia2015

    • Author(s)
      佐光 亘, An Vo, Aziz M. Ulug, David Eidelberg
    • Organizer
      第56回日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ・ホテル日航新潟(新潟県新潟市)
    • Year and Date
      2015-05-20 – 2015-05-23

URL: 

Published: 2017-01-06  

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