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ALSに関連する脳内ネットワークの同定と診断・モニタリング支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K12670
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関順天堂大学 (2021-2022)
徳島大学 (2020)

研究代表者

佐光 亘  順天堂大学, 医学部, 准教授 (60581155)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / バイオマーカー / MRI / fMRI / MRS / 一次運動野 / 補足運動野 / 感覚運動ネットワーク / ALS / 安静時機能的MRI / 構造的MRI / 診療支援システム / 診断支援システム / グルタミン酸 / N-アセチルアスパラギン酸 / NAA / ネットワーク
研究開始時の研究の概要

筋萎縮性側索硬化症の正確な早期診断と客観的モニタリングは、実際の臨床のみならず、信頼性の高い臨床試験の遂行においても重要であり、それをサポートするシステムが必要とされている。新たな筋萎縮性側索硬化症診断・モニタリング支援システム構築を目指して、以下の研究項目を予定している。
①安静時脳機能MRIを用いた筋萎縮性側索硬化症に関連する病的な脳機能ネットワークの同定。
②その他のMRIバイオマーカー(大脳皮質の厚さ、apparent diffusion coefficient値、b0画像の信号強度、皮質脊髄路の仮想線維数)の診断・モニタリング能力の評価。
③上記方法を統合した筋萎縮性側索硬化症診断・モニタリング支援システム構築。

研究成果の概要

筋萎縮性側索硬化症 (ALS)における客観的な診断・モニタリングは臨床試験にとって重要である。我々は、脳内ネットワークとそれに関連するMR spectroscopy・MRI・血液バイオマーカーが新たな診断・モニタリング支援システム構築の基盤になりうるという仮説を持っている。補足運動野のグルタミン酸濃度の増加とN-アセチルアスパラギン酸濃度の減少を報告し、血清神経フィラメント軽鎖濃度は病初期でもALS診断に優れることを明らかにした。診断基準を満たさない場合でも一次運動野容量の低下を検出でき、これらはALS診断の補助として期待される。上記萎縮が感覚運動ネットワークの過活動と関連することも見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筋萎縮性側索硬化症 (ALS)における補足運動野のグルタミン酸/N-アセチルアスパラギン酸 (NAA)比の上昇は、ALSの神経興奮毒性仮説に矛盾しないグルタミン酸の上昇、神経細胞減少と関連するNAA減少を統合したバイオマーカーとなりうる可能性がある。進行期だけではなく、早期のALSでも血清神経フィラメント軽鎖濃度減少が診断に有用なことも証明でき、早期診断のバイオマーカーとしてのエビデンス構築にも寄与できた。一次運動野容量の減少、全灰白質容量の経時的減少も報告でき、上記報告と併せALS診断・モニタリングシステム構築へ近づくことができた。

報告書

(3件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Serum NfL and CHI3L1 for ALS and parkinsonian disorders in the process of diagnosis2022

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Haji, Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yusuke Osaki, Yuishin Izumi
    • 雑誌名

      J Neural Transm

      巻: 129 号: 3 ページ: 301-309

    • DOI

      10.1007/s00702-022-02470-z

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cerebellum is a common key for visuospatial execution and attention in Parkinson’s disease2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Sako, Takashi Abe, Yuki Matsumoto, Kazumi Nakamura, Shotaro Haji, Yusuke Osaki, Masafumi Harada, Yuishin Izumi
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 11 号: 6 ページ: 1042-1042

    • DOI

      10.3390/diagnostics11061042

    • NAID

      120007178462

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The value of serum uric acid as a potential biomarker in amyotrophic lateral sclerosis: Evidence from a meta-analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Haji, Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yusuke Osaki, Takahiro Furukawa, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Clinical Neurology and Neurosurgery

      巻: 203 ページ: 106566-106566

    • DOI

      10.1016/j.clineuro.2021.106566

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR tractography exhibiting retrograde degeneration of the corticospinal tract in a patient with a unilateral spinal cord tumor2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Osaki, Wataru Sako, Masafumi Harada, Yuishin Izumi
    • 雑誌名

      Brain and Behavior

      巻: 11 号: 4

    • DOI

      10.1002/brb3.2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new quantitative index in the diagnosis of Parkinson syndrome by dopamine transporter single photon emission computed tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Bando, Hideki Otsuka, Tamaki Otani, Noritake Matsuda, Shota Azane, Yamato Kunikane, Yoichi Otomi, Wataru Sako, Yuishin Izumi, Masafumi Harada
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: 35 号: 4 ページ: 504-513

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01592-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR spectroscopy and imaging-derived measurements in the supplementary motor area for biomarkers of amyotrophic lateral sclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Sako, Yuishin Izumi, Takashi Abe, Shotaro Haji, Nagahisa Murakami, Yusuke Osaki, Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Neurological Sciences

      巻: - 号: 10 ページ: 4257-4263

    • DOI

      10.1007/s10072-021-05107-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in cerebellar perfusion between Parkinson’s disease and multiple system atrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Nagahisa Murakami, Wataru Sako, Shotaro Haji, Takahiro Furukawa, Yoichi Otomi, Hideki Otsuka, Yuishin Izumi, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Journal of Neurological Sciences

      巻: 409 ページ: 116627-116627

    • DOI

      10.1016/j.jns.2019.116627

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パーキンソン病鑑別診断に役立つMRI -測定のススメ-2021

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘、服部信孝
    • 学会等名
      第15回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] レビー小体型認知症とパーキンソン病のパーキンソニズム2021

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘、服部信孝
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 役に立つ脳画像2021

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第14回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進化するパーキンソン病の構造・機能画像バイオマーカー2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tractographyの可能性2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PSP/CBS: 診断における脳画像の役割2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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