脳波－機能的MRI同時記録によるウエスト症候群のてんかん焦点の解明と予後予測

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09987
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 夏目 淳 名古屋大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (60422771)
• 研究分担者: 城所 博之 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20647466) ; 前澤 聡 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 特任准教授 (90566960)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: てんかん / ウェスト症候群 / 脳波 / 機能的MRI

研究実績の概要

29年度までに新規にウェスト症候群を発症した3名の乳児で患者家族の同意を得て脳波-fMRI同時記録(EEG-fMRI)の撮像を行った。トリクロリール内服による鎮静下での撮像に成功しデータ収集ができた。EGI社のソフトウェアを用いてMRI撮像中の脳波でてんかん放電の発生するタイミングを同定した。そして画像解析プログラムSPMを用いて、てんかん放電のある時間帯とない時間帯のBOLDシグナルの変化を画像化した。その結果、大脳皮質には多発性の活動亢進部位が認められ、脳幹部にも活動上昇が見られた。また1名の患者では脳波上のてんかん放電が左側有意に見られ、EEG-fMRIで左海馬にBOLDシグナルの上昇を認めた。大脳皮質と脳幹部の異常なてんかん性ネットワークを形成することがウェスト症候群の発症に関わっていることが推測され、また海馬など大脳辺縁系の関与も考えられた。

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

乳幼児のてんかん患者において、小児用脳波キャップを装着し機能的MRI（fMRI）を記録できることを確認した。29年度までに新規にウェスト症候群を発症した3名の乳児で患者家族の同意を得てEEG-fMRIの撮像を行った。MRI撮像中の脳波でてんかん放電の発生するタイミングを同定した。そして画像解析プログラムSPMを用いて、てんかん放電のある時間帯とない時間帯のBOLDシグナルの変化を画像化した。その結果、West症候群における特徴的なてんかん放電であるヒプスアリズミアに伴って、広汎な大脳皮質にBOLDシグナルの上昇が見られ、脳幹部のシグナル上昇がみられた。1名の患者では脳波上のてんかん放電が左側有意に見られ、EEG-fMRIで左海馬にBOLDシグナルの上昇を認めた。以上のように、まだ症例数は少ないが研究を進めることができている。

今後の研究の推進方策

本研究に参加する患者数を増やすために、名古屋大学小児科の関連施設で新規にウェスト症候群と診断された患者の家族に本研究の目的、方法を説明し、研究への参加の希望を確認していく。
ウェスト症候群を発症時にEEG-fMRI同時記録を行った患者において、治療後の再検査を行い、所見の変化を確認する予定である。その結果から、ウェスト症候群におけるてんかん性活動の起源、分布、経時変化を明らかにする。またEEG-fMRIの所見とてんかん発作の予後、精神運動発達の予後、positron emission tomography (PET)やMRI拡散テンソル画像の所見との比較を行い、脳波-fMRI検査の臨床的有用性を明らかにする。
得られた研究成果を国内および国際学会、医学雑誌で公表する。

次年度使用額が生じた理由

画像解析を行うためにApple社製のコンピュータを購入する計画であったが、2018年6月に新機種のコンピュータの発売がされる見込みであったため、コンピュータ購入費用を次年度に繰り越すことになった。そのため画像解析ソフトウェアの購入、外付けハードディスクの購入も次年度に繰り越すことになった。また、成果発表のための旅費について、出張日程の変更を行ったため、一部の旅費を次年度に繰り越すことになった。
2018年度にApple社製コンピュータが発売された後に画像解析用コンピュータ、ソフトウェア、コンピュータの附属用品の購入を行い、解析を進める。また予定を変更した国内、国外の学会出張を行い成果発表を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Cytotoxic edema at onset in West syndrome of unknown etiology: A longitudinal diffusion tensor imaging study. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chikako Ogawa, Hiroyuki Kidokoro, Tatsuya Fukasawa, Hiroyuki Yamamoto, Naoko Ishihara, Yuji Ito, Yoko Sakaguchi, Yu Okai, Atsuko Ohno, Tomohiko Nakata, Yoshiteru Azuma, Ayako Hattori, Tetsuo Kubota, Takeshi Tsuji, Akihiro Hirakawa, Hisashi Kawai, Jun Natsume
  • 雑誌名: Epilepsia 巻: 59(2) ページ: 440-448.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0192688. eCollection 2018.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detecting sub-second changes in brain activation patterns during interictal epileptic spike using simultaneous EEG-fMRI (2017)
  • 著者名/発表者名: Epifanio Bagarinao, Satoshi Maesawa, Yuji Ito, Naotaka Usui, Jun Natsume, Hirohisa Watanabe, Minoru Hoshiyama, Toshihiko Wakabayashi, Gen Sobue, Shinji Naganawa, Haruo Isoda
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol. 巻: 129(2) ページ: 377-389.
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2017.11.018. [Epub ahead of print]
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Paroxysmal nonepileptic events in children with epilepsy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuji Ito, Hiroyuki Kidokoro, Tamiko Negoro, Masaharu Tanaka, Yu Okai, Yoko Sakaguchi, Chikako Ogawa, Tomoya Takeuchi, Atsuko Ohno, Hiroyuki Yamamoto, Tomohiko Nakata, Satoshi Maesawa, Kazuyoshi Watanabe, Yoshiyuki Takahashi, Jun Natsumea
  • 雑誌名: Epilepsy Res. 巻: 132 ページ: 59-63.
  • DOI: 10.1016/j.eplepsyres.2017.02.009. Epub 2017 Feb 27.
  • 査読あり
• [学会発表] てんかん原性ネットワークとてんかん性脳症：West 症候群の画像解析から (2017)
  • 著者名/発表者名: 夏目 淳
  • 学会等名: 第51回日本てんかん学会
  • 招待講演
• [学会発表] 原因不明のWest症候群におけるACTH療法後の脳波所見と発作予後の関連 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡井佑、田中雅大、坂口陽子、伊藤祐史、山本啓之、大野敦子、中田智彦、城所博之、服部文子、齋藤伸治、根来民子、渡辺一功、夏目淳
  • 学会等名: 第51回日本てんかん学会
• [学会発表] MEG findings of a patient with West syndrome resulting from brain tumor. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yamamoto, Masaharu Tanaka, Jun Natsume
  • 学会等名: 71th annual meeting of American epilepsy society.
  • 国際学会