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パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と個別化医療への展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K07520
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52020:神経内科学関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

打田 佑人  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (20834261)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードパーキンソン病 / 認知症 / MRI / QSM / 機械学習 / 血液脳関門 / 認知機能障害
研究開始時の研究の概要

2019年度-2021年度の研究において、パーキンソン病を対象とした臨床画像研究により、脳内磁化率変化を定量的に計測することのできるQSMが、パーキンソン病に伴う認知機能障害の客観的バイオマーカーとして有用であることを明らかにした。一方で、個々の責任病巣・表現型は多様性を示すことから、集団を対象とした探索的解析や関心領域のみに基づいた従前の統計解析では、早期診断ツールとして活用する際に診断困難例が少なからず存在することが課題であった。2022年度より着手する本研究では、臨床情報に紐付いた全脳の磁化率変化を個別に登録し、機械学習による個別化医療への展開を念頭に置いた早期診断モデルの構築を目指す。

研究実績の概要

本研究は,臨床所見やMRIから得られる各種情報を組み合わせて、パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と個別化医療への展開を目指すものである。2023年度からの本研究では、定量的磁化率画像(Quantitative susceptibility mapping)とR2* relaxometry mapの画像情報から鉄と髄鞘を分離して評価する方法を開発し、個別化医療への展開を念頭に予後予測モデルを作成して臨床応用を試みた。得られた成果としては、全脳解析により白質の髄鞘障害と認知機能障害の関係を見出し(Front Neurol. 2023;14:1251230.)、さらに、これらの画像バイオマーカーを用いた縦断解析により神経学的予後との関係を明らかにした(Stroke. 2024;55(4):1041-1050.)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

パーキンソン病に伴う認知症の早期診断モデル構築と個別化医療への展開,その臨床応用を目指す本研究において,着実に研究成果を報告できており,研究計画は順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

今後の推進方策について、血液脳関門と脳内鉄動態の関連についてMRIを画像バイオマーカーとして研究を進めていく予定である。認知機能障害と脳内鉄沈着との関係において、血液脳関門が果たす機能的役割の関与は大きい。次に計画する研究のステップとして、血液脳関門と脳内鉄動態の関連に着目して、総説に纏めた(Front Aging Neurosci. 2023;15:1111448.)。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Longitudinal Changes in Iron and Myelination Within Ischemic Lesions Associate With Neurological Outcomes: A Pilot Study2024

    • 著者名/発表者名
      Yuto Uchida, Hirohito Kan, Yuya Kano, Kengo Onda, Keita Sakurai, Koji Takada, Yoshino Ueki, Noriyuki Matsukawa Argye E Hillis, Kenichi Oishi
    • 雑誌名

      Stroke

      巻: 55 号: 4 ページ: 1041-1050

    • DOI

      10.1161/strokeaha.123.044606

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing white matter microstructural changes in idiopathic normal pressure hydrocephalus using voxel-based R2* relaxometry analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Kano Yuya、Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Kobayashi Susumu、Seko Kento、Mizutani Keisuke、Usami Toshihiko、Takada Koji、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 14 ページ: 1251230-1251230

    • DOI

      10.3389/fneur.2023.1251230

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contributions of blood?brain barrier imaging to neurovascular unit pathophysiology of Alzheimer’s disease and related dementias2023

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 15 ページ: 1111448-1111448

    • DOI

      10.3389/fnagi.2023.1111448

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Machine learning trained with quantitative susceptibility mapping to detect mild cognitive impairment in Parkinson's disease2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Haruto、Uchida Yuto、Inui Shohei、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Oishi Naoya、Ueki Yoshino、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Parkinsonism and Related Disorders

      巻: 94 ページ: 104-110

    • DOI

      10.1016/j.parkreldis.2021.12.004

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] R2* relaxometry analysis for mapping of white matter alteration in Parkinson’s disease with mild cognitive impairment2022

    • 著者名/発表者名
      Kan Hirohito、Uchida Yuto、Ueki Yoshino、Arai Nobuyuki、Tsubokura Satoshi、Kunitomo Hiroshi、Kasai Harumasa、Aoyama Kiminori、Matsukawa Noriyuki、Shibamoto Yuta
    • 雑誌名

      NeuroImage: Clinical

      巻: 33 ページ: 102938-102938

    • DOI

      10.1016/j.nicl.2022.102938

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinicoradiological Features in Progressive Supranuclear Palsy Comorbid with Argyrophilic Grains2022

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Keita、Kaneda Daita、Morimoto Satoru、Uchida Yuto、Inui Shohei、Kimura Yasuyuki、Kato Takashi、Ito Kengo、Hashizume Yoshio
    • 雑誌名

      Movement Disorders Clinical Practice

      巻: 9 号: 4 ページ: 484-488

    • DOI

      10.1002/mdc3.13455

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] APOE e4 dose associates with increased brain iron and β-amyloid via blood-brain barrier dysfunction2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Uchida, Hirohito Kan, Keita Sakurai, Yoshihiko Horimoto, Emi Hayashi, Akihiko Iida, Nobuyuki Okamura, Kenichi Oishi, Noriyuki Matsukawa
    • 雑誌名

      J Neurol Neurosurg Psychiatry

      巻: - 号: 7 ページ: 772-778

    • DOI

      10.1136/jnnp-2021-328519

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative susceptibility mapping as an imaging biomarker for Alzheimer’s disease: The expectations and limitations2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yuto、Kan Hirohito、Sakurai Keita、Oishi Kenichi、Matsukawa Noriyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.938092

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microstructural neurodegeneration of the entorhinal-hippocampus pathway in preclinical Alzheimer's disease: ex vivo 11.7T MRI and histology2023

    • 著者名/発表者名
      Yuto Uchida
    • 学会等名
      International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blood-brain barrier function associates with brain iron dynamics along developmental trajectory: a combined quantitative magnetic resonance imaging study during childhood2023

    • 著者名/発表者名
      Yuto Uchida
    • 学会等名
      American Neurological Association 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machine learning trained with multi-atlas QSM to detect cognitive decline in Parkinson’s disease2022

    • 著者名/発表者名
      柴田治人
    • 学会等名
      2022年第63回日本神経学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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