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精神疾患の病前推定知能と脳構造画像についての疾患横断的大規模多施設研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K07001
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52030:精神神経科学関連
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

松本 純弥  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 精神疾患病態研究部, 室長 (10635535)

研究分担者 三浦 健一郎  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 精神疾患病態研究部, 室長 (20362535)
長谷川 尚美  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 精神疾患病態研究部, リサーチフェロー (70865906)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード統合失調症 / 双極性障害 / うつ病 / 自閉スペクトラム症 / 神経画像
研究開始時の研究の概要

ニューロイメージングで脳構造、脳機能と認知機能、行動指標との関連解析に再現性の良い結果を得るには数千人の症例数が必要であることが先行研究で指摘されている。そこで本研究は統合失調症、双極性障害、うつ病、自閉スペクトラム症といった主要な精神疾患における認知機能と脳構造、脳機能との関連を日本の多施設共同研究で数千人の大規模データを用いて解析を実施し、各疾患の認知機能障害と脳病態との関連について、着実な再現性を持った結果を得て、主要な精神疾患の病態解明の一助となる知見を蓄積することを目的とする。

研究実績の概要

令和5年度は大脳皮質構造画像解析を実施した。統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、自閉スペクトラム障害症の4つの主要な精神疾患における大脳皮質厚・表面積の変化パターンを多施設大規模研究で検討し、5549人の被験者のMRI構造画像のFreeSurfer解析で各疾患群の大脳皮質厚・表面積の違いを、施設間差のハーモナイゼーション法にメタ解析を用いて実施した。その結果、統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害の3疾患で共通の大脳皮質厚菲薄化のパターンが見られ、統合失調症、大うつ病性障害、自閉スペクトラム症の3疾患で共通の大脳皮質表面積変化パターンが見られた。疾患横断的解析が精神疾患の病態や共通の症状の理解を進める助けとなる可能性が示唆された。ここまでの結果をMolecular Psychiatry誌に投稿し、受理された。令和6年度以降の研究の基盤になる重要な成果となった。

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

令和5年度は多施設大規模データを用いて大脳皮質構造画像解析を実施した。統合失調症、双極性障害、大うつ病性障害、自閉スペクトラム障害症の主要な精神疾患において、5549人の被験者のMRI構造画像のFreeSurfer解析で、施設間差のハーモナイゼーション法にメタ解析を用いて、大脳皮質厚・表面積変化パターンの解析を実施した。その結果、大脳皮質厚が、統合失調症、双極性障害、うつ病では全体的に薄かった。一方、大脳皮質表面積では、統合失調症、うつ病で小さいものの、双極性障害ではそうではないことがわかった。これらのパターンの共通性を、各脳領域での健常者との差の統計量を全体で解析した結果、皮質厚パターンは統合失調症、双極性障害、うつ病で類似していて、自閉スペクトラム症では類似していないことがわかった。同じことを大脳皮質表面積で実施したところ、統合失調症、うつ病、自閉スペクトラム症で類似していて、双極性障害では類似していないことがわかった。遺伝的相関研究の報告では、統合失調症、双極性障害、うつ病は互いに相関があり、自閉スペクトラム症はうつ病や双極性障害との相関はそれほどではないため、皮質厚の類似パターンと似ていることになる。また、皮質厚と表面積は負の遺伝的相関を示すことも分かっていて、神経生物学的メカニズムも、前者は髄鞘形成、枝分かれ、刈り込みなどによって影響を受け、後者は、神経前駆細胞の増殖よって拡大するため、皮質厚・表面積パターンの違いが、遺伝学的・神経生物学的な脳病態の違いを反映している可能性が考えらた。このように、多施設共同研究に基づく疾患横断的な脳画像研究は、各精神疾患に共通する脳病態や症状の理解を進める助けとなる可能性が示唆された。以上の成果をMolecular Psychiatry誌に投稿し、受理された。令和6年度以降の研究の基盤になる重要な成果となった。

今後の研究の推進方策

さらにデータを幅広く収集し、データクリーニングと画質のクオリティコントロールを進め、大脳皮質構造画像における症例対照研究の疾患横断的な比較を、症例数を増やして病前推定知能との関連解析への展開を目指す。さらに大脳白質微細構造画像との関連解析や、機能的コネクティビティの解析にもつなげていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Cerebral cortical structural alteration patterns across four major psychiatric disorders in 5549 individuals.2023

    • 著者名/発表者名
      J. Matsumoto,M. Fukunaga,K. Miura,K. Nemoto K,N. Okada, et al.
    • 雑誌名

      Mol Psychiatry

      巻: 28 号: 11 ページ: 4915-4923

    • DOI

      10.1038/s41380-023-02224-7

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Subcortical volumetric alterations in four major psychiatric disorders: a mega-analysis study of 5604 subjects and a volumetric data-driven approach for classification.2023

    • 著者名/発表者名
      N. Okada,et al.
    • 雑誌名

      Mol Psychiatry.

      巻: 28 号: 12 ページ: 5206-5216

    • DOI

      10.1038/s41380-023-02141-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] No changes in cerebral cortical and subcortical structures before and after SARS‐CoV‐2 infection: Case reports of a patient with schizophrenia and a patient with major depressive disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Junya、Ito Satsuki、Yamazaki Ryuichi、Nemoto Kiyotaka、Fukunaga Masaki、Kodaka Fumitoshi、Takano Harumasa、Hasegawa Naomi、Miura Kenichiro、Hashimoto Ryota
    • 雑誌名

      Psychiatry and Clinical Neurosciences Reports

      巻: 2 号: 2

    • DOI

      10.1002/pcn5.108

    • 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] Longitudinal characteristics of insight and clinical factors in patients with schizophrenia2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yoshie、Ito Satsuki、Matsumoto Junya、Yasuda Yuka、Yamamori Hidenaga、Fujimoto Michiko、Hasegawa Naomi、Ishimaru Keiichiro、Miura Kenichiro、Hashimoto Ryota
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 43 号: 3 ページ: 373-381

    • DOI

      10.1002/npr2.12356

    • 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
  • [学会発表] 児童思春期発症のうつ病の多施設大規模データによる大脳皮質構造解2023

    • 著者名/発表者名
      松本純弥ら
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 多施設共同研究によるdrug freeの統合失調症患者における大脳皮質構造への疾患の効果の検討2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤颯姫, 松本純弥ら
    • 学会等名
      第45回日本生物学的精神医学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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