難治性運動異常症の診断と治療前後におけるFDG-PET画像解析の有用性

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K10788
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 牟礼 英生 徳島大学, 病院, 講師 (00624355)
• 研究分担者: 梶 龍兒 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (00214304) ; 森垣 龍馬 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 助教 (70710565) ; 大北 真哉 徳島大学, 病院, 特任助教 (20748694) [辞退] ; 岡崎 敏之 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 助教 (20804389)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ジストニア / パーキンソン病 / 難治性運動異常症 / 脳深部刺激療法 / FDG-PET / DTI / functional MRI / バイオマーカー

研究実績の概要

パーキンソン病、ジストニアなどの難治性運動異常症は大脳皮質-基底核回路路の異常を基盤に発症する疾病であり国の指定難病ともなっている。しかしながらこれらの疾患を客観的に診断するための確立されたバイオマーカーは無く、特にジストニアは多因子疾患であり客観的診断が困難である。近年、これらの疾患に対して大脳基底核の一部である視床下核や淡蒼球内節に電極を置き電気刺激を行う脳深部刺激療法(Deep brain stimulation: DBS)の有用性が証明されている。しかしながら、症候学的診断法以外の客観的な診断指標が存在しないことから、DBSの手術適応を判断する指標が明確でなく、術後の効果判定や、効果予測が難しいことが問題点として挙げられる。本研究ではこれらの問題を解決するため、FDG-PET画像解析による脳代謝パターンから、運動異常症の病態生理を解明すると共に、運動異常症に対するDBSの治療効果を予測する因子を同定することを目的としている。
平成29年度は12名の難治性運動異常症患者（パーキンソン病：7名、ジストニア：5名）に対して脳深部刺激療法を施行し、手術前後でFDG-PET撮像、MRI撮像(テンソル画像、funtionalMRIなど）、臨床スコア取得（UPDRS, BFMDRS, SDS, MOCIなど）を行い前年度にひき続きデータの蓄積を行った。FDG-PET画像のプレリミナリー解析ではジストニア患者は正常対象に比べて前運動野、一次運動野、一次感覚野の過剰糖代謝があり、過剰代謝が強いほど術後臨床スコアの改善が低く、DBSへの反応性が低い可能性が示された。またPET画像解析と並行してMRI拡散テンソル画像（DTI)画像解析を行うことで、脳白質ネットワーク異常の関連性についても研究している。

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

これまでにFDG-PETおよびMRIなどの機能画像を取得できたジストニアおよびパーキンソン病のDBS症例は各々8例と7例であり、統計的画像解析に必要と思われる10例に到達可能なデータの蓄積状況である。健康対象の画像蓄積は5例であるため目標の10例に向けて最終年度での募集を強化する必要がある。プレリミナリ―な画像解析としてジストニア患者に於ける前頭葉、頭頂葉の過剰脳代謝傾向が得られており対象数を増加して解析を行うことで統計学的に有意なデータが得られると予想している。同時にMRI拡散テンソル画像、functional MRI画像の蓄積も行っている。ジストニアはパーキンソン病に比してさらに頻度の低い疾患（1/5000~20000)であり年間DBS手術数は4-5例程度であり、さらに年度によって手術数に差があるため最終年度で予想通りの症例蓄積にならない可能性も考えられる。

今後の研究の推進方策

各々10人以上の疾患別の運動異常症患者および正常対象群のFDG PET撮像を行う。描出された神経ネットワークパターンは個々の運動異常症患者において、パターン発現度の定量化が可能であり、パターンスコアと臨床的スコアとの相関関係を解析し、神経ネットワークパターンの臨床的妥当性を評価する。
PET 画像の解析は、まず①　PET画像処理　(realignment, normalize, smoothing)を行い、次いで②　OrTソフトウェアを用いた多変量的画像解析により、処理した画像をパターン化する。最終的に　③運動異常症関連ネットワークパターンの有意性の評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

画像撮像費用が校費により賄われたため予定使用額を下回り次年度使用額が生じた。
次年度は健常対象への謝金や学会参加に伴う旅費、論文掲載料などの費用が増加すると予想され繰り越し金を充てる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Phenotype variability and allelic heterogeneity in KMT2B-Associated disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawarai T, Miyamoto R, Nakagawa E, Koichihara R, Sakamoto T, Mure H, Morigaki R, Koizumi H, Oki R, Montecchiani C, Caltagirone C, Orlacchio A, Hattori A, Mashimo H, Izumi Y, Mezaki T, Kumada S, Taniguchi M, Yokochi F, Saitoh S, Goto S, Kaji R
  • 雑誌名: Parkinsonism Relat Disord. 巻: 18 ページ: 30137-30138
  • DOI: 10.1016/j.parkreldis.2018.03.022.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ntra-arterial high signals on arterial spin labeling perfusion images predict the occluded internal carotid artery segment. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sogabe S1, Satomi J2, Tada Y1, Kanematsu Y1, Kuwayama K1, Yagi K1, Yoshioka S1, Mizobuchi Y1, Mure H1, Yamaguchi I1, Abe T3, Yamamoto N4, Kitazato KT1, Kaji R4, Harada M3, Nagahiro S1.
  • 雑誌名: Neuroradiology 巻: 6 ページ: 587-595
  • DOI: 10.1007/s00234-017-1828-9.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blocking COX-2 induces apoptosis and inhibits cell proliferation via the Akt/survivin- and Akt/ID3 pathway in low-grade-glioma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato A, Mizobuchi Y, Nakajima K, Shono K, Fujihara T, Kageji T, Kitazato K, Matsuzaki K, Mure H, Kuwayama K, Sumi A, Saya H, Sampetrean O, Nagahirao S.
  • 雑誌名: J Neurooncol. 巻: 2 ページ: 231-238
  • DOI: 10.1007/s11060-017-2380-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryptic Recanalization of Chronic Vertebral Artery Occlusion by Head Rotation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yagi K, Nakagawa H, Mure H, Okita S, Nagahiro S.
  • 雑誌名: J Stroke Cerebrovasc Dis. 巻: 4 ページ: e60-e61
  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2016.12.034.
  • 査読あり
• [雑誌論文] パーキンソン病と腰痛 脊髄刺激療法 適応と課題 (2017)
  • 著者名/発表者名: 牟礼英生、平澤元浩、永廣信治
  • 雑誌名: 臨床整形外科 巻: 52 ページ: 861-867
• [学会発表] Deep Brain Stimulation for Dystonia-Pallidal stimulation and thalamic stimulation- (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideo Mure, Ryoma Morigaki, Shinya Okita, Ryosuke Miyamoto, Shinji Nagahiro, Ryuji Kaji, Satoshi Goto.
  • 学会等名: 17th Quadrennial Meeting of World Society for Stereotactic and Functional Neurosurgery
  • 国際学会
• [学会発表] 同側の未破裂中大脳動脈瘤を合併した左海馬硬化症による難治性内側側頭葉てんかんの一例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原敏孝、多田恵曜,中島公平,牟礼英生,飯田幸治,永廣信治
  • 学会等名: 第40回日本てんかん外科学会
• [学会発表] 同側の未破裂中大脳動脈瘤を合併した左海馬硬化症による難治性内側側頭葉てんかんの一例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原敏孝、多田恵曜、中島公平、牟礼英生、飯田幸治、永廣信治
  • 学会等名: 第11回てんかん学会中国・四国地方会
• [学会発表] 歯突起後方儀腫瘍に対して後頭頸椎固定術を行った１例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大北真哉、牟礼英生、小山広士、中川洋、永廣信治
  • 学会等名: 第４回徳島脳神経疾患談話会
• [学会発表] オフジストニアに対するITB過量投与の経験 (2017)
  • 著者名/発表者名: 牟礼英生、安積麻衣、大北真哉、森垣龍馬
  • 学会等名: 第2回中四国機能神経外科談話会
• [学会発表] 心因性ジストニアは器質性ジストニアと同じスペクトラムの障害か？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 森垣龍馬、牟礼英生、大北真哉、小山広士、宮本亮介、梶龍兒、後藤惠
  • 学会等名: 第2回中四国機能神経外科談話会
• [学会発表] Lance-Adams症候群に対する両側淡蒼球内節刺激術の一施行例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 亘雄也、牟礼英生、森垣龍馬、大北真哉、西山徹、永廣信治
  • 学会等名: 第83回日本脳神経外科学会中国四国支部学術集会
• [学会発表] Ｃ２神経根起始部に髄膜憩室を認めた脳脊髄液漏出症の一例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 牟礼英生、榎本紀哉、大北真哉、永廣信治
  • 学会等名: 第32回日本脊髄外科学会
• [学会発表] Nuclear factor kappa b セリン276残基のリン酸化はL-ドーパ誘発性ジスキネジア発症に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 森垣龍馬、小川允利、牟礼英生、宮本亮介、後藤 惠
  • 学会等名: 第18回日本分子脳神経外科学会
• [学会発表] ジストニアDBS治療におけるチーム医療の重要性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 牟礼英生、森垣龍馬、宮本亮介、中瀧理仁、里見淳一郎、梶龍兒、後藤恵、永廣信治
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第76回学術総会
• [学会発表] 当院で経験した非痙攣性てんかん重積症例の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原敏孝、多田恵曜、中島公平、牟礼英生、原田雅史、里見淳一郎、永廣信治
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第76回学術総会
• [学会発表] 非痙攣性てんかん重積診断におけるArterial Spin Labeling法の有用性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原敏孝、多田恵曜、中島公平、牟礼英生、原田雅史、里見淳一郎、永廣信治
  • 学会等名: 第51回日本てんかん学会年次学術集会
• [学会発表] 蝶形頭頂静脈洞近傍にシャントを有し頭蓋内出血で発症した硬膜動静脈瘻の1例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高麗雅章、牟礼英生, 佐藤裕一, 兼松康久, 里見淳一郎, 髙木康志
  • 学会等名: 第43回徳島脳神経外科談話会