Neuroimaging biomarkers using high-resolution MRI for treatment effect assessment of depression focusing on glia

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07677
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52040:Radiological sciences-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Kitajima Mika 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 教授 (60305018)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米田 哲也 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保), 准教授 (20305022) ; 竹林 実 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60304440) ; 上谷 浩之 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任講師 (80583046)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: MRI / うつ病 / 拡散画像

Outline of Final Research Achievements

We evaluated the brain volume and function using MRI before and after Electro Convulsion Therapy (ECT) in patients with depression. Bilateral hippocampal and amygdala volumes increased significantly after ECT. In the hippocampal dentate gyrus, the head of the granule cell layer and the molecular layer significantly increased in volume after ECT in both sides, while the body of the granule cell layer and the molecular layer significantly increased only in the left side. No significant changes were observed in the choroid plexus volume. The ALPS index indicating function of the glymphatic system, intracellular volume fraction derived from diffusion information and cerebral blood volume showed no significant changes before and after ECT.

Free Research Field

放射線科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでにECTにより組織学的な海馬歯状回の体積増加や、うつ病でのグリンパティックシステム機能低下が示唆されている。本研究では、ECT後に海馬や海馬歯状回、扁桃体の体積増加を認めることをMRIで明らかにした。しかし、グリンパティックシステムの指標としたALPS indexや脈絡叢体積に有意な変化はなかった。ALPSindexは個人間のばらつきが大きく、検査の再現性、精度などの問題点があることが明らかとなった。ECTによるグリンパティックシステムの変化をMRIで検討した報告はみられず、ECT前後で有意な変化は認めなかったものの、新たな知見を得ることができた点は学術的意義があると考えられる。