2022 Fiscal Year Research-status Report
自由水抑制拡散MRIによる脊髄小脳変性症の病態解明と客観的評価・鑑別法の開発
| Project/Area Number |
20K16802
|
|---|
| Research Institution | Juntendo University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 香菜子 順天堂大学, 医学部, 助教 (80755520)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 脊髄小脳変性症 / 小脳 / 脳内ネットワーク / 脳MRI / 拡散テンソル画像 / free water elimination |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脊髄小脳変性症の病態解明と客観的評価の確立を行うことを目的としている。当該研究者はこれまでの研究で、脊髄小脳変性症の１つであるSCA6の患者を対象とし、小脳を発生学的由来に関連した部位ごとに区分して、区分ごとの容積変化や拡散テンソル画像（diffusion tensor imaging: DTI）の拡散示標の変化が症状と相関することを明らかにした。また、マウス脳を透明化し神経線維を3次元的に観察できるようにした標本と最新の拡散MRIの手法であるneurite orientation dispersion and density imaging (NODDI)の比較研究を行い、神経線維の方向性について病理所見とNODDIの示標の対応があることを確認した。
これらの結果から、小脳の発生学的区分と最新の拡散MRIの意義が示された。考慮すべき点としては、小脳の脳幹を介した大脳との連結が患者の症状に影響している可能性、小脳では脳脊髄腔の水の影響を受けやすいことが挙げられた。本研究では、free water elimination (FWE)を用いて水の影響を軽減させ、先行研究を発展させた質の高い結果を得ることを目標としている。そのため、脊髄小脳変性症の患者の小脳について、大脳との連結も考慮した区分ごとの変化を調べ、最新の拡散MRIとFWEを使用して研究を進める予定である。これまで、SCA6患者について、従来の拡散MRIと最新の拡散MRIの比較により最適な手法を検討し、小脳と大脳などとの連結を考慮した脊髄小脳変性症の鑑別診断についての考察を学会や学術雑誌で発表してきた。
今年度は、病態による比較のため、脊髄小脳変性症の各病型や他の神経変性疾患の症例を収集し、これらの病態ごと、また大脳との連結を含む脳内ネットワークについての考察をまとめ、学会発表と大学院での講義を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
小脳は上・中・下小脳脚を介して脳幹に連続し、さらに大脳に連結している。近年、脳領域同士の接続が脳機能の解明や様々な変性疾患において重要視されているため、これらをDTIによりトラクトとして描出し、拡散示標の変化を調べた。また水の非正規分布を前提とした拡散MRIのうち、特に効率的かつ生体内の環境をよく反映する手法として拡散尖度画像（diffusion kurtosis imaging: DKI）やNODDIを使用した。
これまでにDKIを使用し、従来の拡散MRIと比較するため下記の解析を行った。試験的に年齢と性別が一致した3例のSCA6患者と5例の健常者を対象とし、DTIとDKIを用いて従来のMRIの拡散示標FA, ADCと、DKIの拡散示標mean kurtosis（MK）の比較を行った。小脳脚については、DTIのtractographyにより上・中・下のすべてのトラクトを描出して各トラクト上の拡散示標を測定するtract-specific analysisを行った。また小脳を発生学的由来に応じて虫部と内側・外側小脳半球の区分に分割し、各区分の白質にROIを設定して拡散示標を測定するROI analysisを行った。tract-specific analysis では、SCA6患者において中・下小脳脚で有意なADCの上昇とMKの低下がみられた。FAや上小脳脚には有意な変化はみられなかった。ROI analysisでは、SCA6患者において、FAとMKの有意な低下が内側小脳半球白質にのみみられた。
今年度は、病態による比較のため、脊髄小脳変性症の各病型や他の神経変性疾患の症例を収集し、これらの病態ごと、また大脳との連結を含む脳内ネットワークについての考察をまとめ、学会発表と大学院での講義を行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果より、小脳と大脳を連結する小脳脚でtract-specific analysisを使用した解析が有用であることが示された。また従来の拡散MRIの示標よりも水の非正規分布モデルに基づく最新の拡散MRIの方が変性による変化をより鋭敏に検出できることがわかった。小脳の区分については、いずれも内側小脳半球にのみ有意差が検出され、内側小脳半球を含めて区分する必要があると考えられた。これらから、発生学的由来に基づく区分は、tractographyにより描出した各小脳脚を含めること、小脳についてはより細かい区分を行う必要性が示唆された。
今年度は、病態による比較のため、脊髄小脳変性症の各病型や他の神経変性疾患の症例を収集し、これらの病態ごと、また大脳との連結を含む脳内ネットワークについての考察をまとめ、学会発表と大学院での講義を行った。今後は、脊髄小脳変性症の複数の病型について、DKIやNODDIなど非正規分布モデルに基づく最新の拡散MRIを使用し、free water eliminationを併用した研究を行っていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
今年度は、昨年度までの結果をふまえ、学会発表と大学院講義を行ったが、引き続きコロナの蔓延により、海外学会への出張は少なかった。そのため、今年度は使用額が少なくなり、次年度に使用する予定となった。
|
Research Products
(6 results)
