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2020 年度 実績報告書

治療抵抗性統合失調症における興奮抑制バランスの破綻:TMS-EEG/MRS研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H02755
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

中島 振一郎  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383866)

研究分担者 三村 將  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00190728)
野田 賀大  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (20807226)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード治療抵抗性統合失調症 / グルタミン酸 / GABA / TMS-EEG / MRS
研究実績の概要

COVID19による被験者組み入れの遅れを取り戻すために、慶應義塾大学病院だけでなく関連病院の協力を得て、順調に被験者のリクルートを進めている。現時点で、本研究の検査であるマルチモーダルMRIやTMS-EEG法に関する有害事象、実施計画書からの逸脱は認められていない。また脱落例も認められておらず、本研究における研究全体の基本的な手順は遵守されていると判断する。

予備解析では、治療抵抗性統合失調症におけるMRSで計測したグルタミン酸濃度とGABA濃度の増加を認め、聴性定常反応EEGで計測した興奮抑制バランスの障害も認めた。今後、被験者を最終目標まで増やし、TMS誘発脳波によるGABA(A)受容体介在性神経生理機能およびグルタミン酸NMDA受容体介在性神経生理機の指標の解析も行なっていく。

論文としては、機械学習を用いてMRI構造画像による統合失調症の治療反応予測をおこなったもの(Itahashi et al. Neuroimage Clin)と多変量解析を用いてMRIのT1構造画像指標とDTI白質構造指標による前帯状回の区分を行いグルタミン酸毒性との関係を検証したもの(Ochi et al. Journal of Psychiatry and Neuroscience)を発表した。

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

順調に被験者のリクルートを進めており、有害事象、実施計画書からの逸脱は認められていない。
TMS誘発脳波研究の実験系を確立し、その後、TMS誘発脳波の解析パイプラインを確立し、各指標を定量化することが可能である。

今後の研究の推進方策

これまで通り、被験者の組み入れを進め、臨床評価、TMS-EEG測定、MRI撮像、採血を行っていく。TMS-EEG研究に関しては、統合失調症群、健常群の計測と解析を進め、それぞれの群間比較を行う予定である。MRSデータについてもGABAおよびGlxについてそれぞれの群で解析し、群間比較およびTMS-EEG神経生理指標の関係について解析する予定である。さらに、トリプトファン・キヌレニン系や脂肪酸系に焦点を当てて、メタボロミクス解析を行う。
疾患横断的に、精神疾患への興奮・抑制不均衡の意義を解明するために、多変量解析(multivariate analysis)を習得する。多変量解析の長所として、従来の単変量解析(univariate analysis)とは異なり複数の変数を同時に統計に用いる。精神疾患の各症状は互いに相関するため、変数の共通の分散を取得し統計に用いることで変数間の変動パターンを考察 することが可能になる。部分的最小二乗回帰法(partial least square: PLS)は、2つのデータセットからそれぞれに対する共分散が最大になるような潜在変数(latent variable: LV)を特異値分解(singular value decomposition: SVD)によって取得し、LV に対するデータセット内変数の貢献度から、データセット間の変数の変動パターンの関連を調べることができる解析法である。また、非負値行列因子分解(non-negative matrix factorization:NMF) は、非負値行列(全ての数値が 0 以上をとる行列)を他の 2 つの非負値行列に分解するアルゴリズムであり、元の行列の持つ潜在 的な要素を従来の手法と比べてより明確に表現することが可能である。これらを用いて、疾患横断的な症状や治療抵抗性に関わる、変数の変動パターンを特定することを目的とした解析を行う。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 12件、 査読あり 18件)

  • [国際共同研究] トロント大学/マギール大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      トロント大学/マギール大学
  • [雑誌論文] Neurophysiological biomarkers using transcranial magnetic stimulation in Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment: A systematic review and meta-analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Mimura Yu、Nishida Hana、Nakajima Shinichiro、Tsugawa Sakiko、Morita Shinji、Yoshida Kazunari、Tarumi Ryosuke、Ogyu Kamiyu、Wada Masataka、Kurose Shin、Miyazaki Takahiro、Blumberger Daniel M.、Daskalakis Zafiris J.、Chen Robert、Mimura Masaru、Noda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Neuroscience and Biobehavioral Reviews

      巻: 121 ページ: 47~59

    • DOI

      10.1016/j.neubiorev.2020.12.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Gut microbiota and major depressive disorder: A systematic review and meta-analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Sanada Kenji、Nakajima Shinichiro、Kurokawa Shunya、Barcelo-Soler Alberto、Ikuse Daisuke、Hirata Akihito、Yoshizawa Akira、Tomizawa Yoshihiro、Salas-Valero Montserrat、Noda Yoshihiro、Mimura Masaru、Iwanami Akira、Kishimoto Taishiro
    • 雑誌名

      Journal of Affective Disorders

      巻: 266 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1016/j.jad.2020.01.102

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insight and medication adherence in schizophrenia: An analysis of the CATIE trial2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Julia、Ozzoude Miracle、Nakajima Shinichiro、Shah Parita、Caravaggio Fernando、Iwata Yusuke、De Luca Vincenzo、Graff-Guerrero Ariel、Gerretsen Philip
    • 雑誌名

      Neuropharmacology

      巻: 168 ページ: 107634~107634

    • DOI

      10.1016/j.neuropharm.2019.05.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pharmacological management of behavioral disturbances in patients with Alzheimer’s disease2020

    • 著者名/発表者名
      Nagata Tomoyuki、Shinagawa Shunichiro、Nakajima Shinichiro、Noda Yoshihiro、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Expert Opinion on Pharmacotherapy

      巻: 21 ページ: 1093~1102

    • DOI

      10.1080/14656566.2020.1745186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neuroanatomical profiles of treatment-resistance in patients with schizophrenia spectrum disorders2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Julia、Plitman Eric、Iwata Yusuke、Nakajima Shinichiro、Mar Wanna、Patel Raihaan、Chavez Sofia、Chung Jun Ku、Caravaggio Fernando、Chakravarty M. Mallar、Remington Gary、Gerretsen Philip、Graff-Guerrero Ariel
    • 雑誌名

      Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry

      巻: 99 ページ: 109839~109839

    • DOI

      10.1016/j.pnpbp.2019.109839

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcranial magnetic stimulation neurophysiology of patients with major depressive disorder: a systematic review and meta-analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Kinjo Megumi、Wada Masataka、Nakajima Shinichiro、Tsugawa Sakiko、Nakahara Tomomi、Blumberger Daniel M.、Mimura Masaru、Noda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Psychological Medicine

      巻: 51 ページ: 1~10

    • DOI

      10.1017/S0033291720004729

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Treatment effects on neurometabolite levels in schizophrenia: A systematic review and meta-analysis of proton magnetic resonance spectroscopy studies2020

    • 著者名/発表者名
      Kubota Manabu、Moriguchi Sho、Takahata Keisuke、Nakajima Shinichiro、Horita Nobuyuki
    • 雑誌名

      Schizophrenia Research

      巻: 222 ページ: 122~132

    • DOI

      10.1016/j.schres.2020.03.069

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of AMPA receptors in living human brain with positron emission tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki T、Nakajima W、Hatano M、Shibata Y、Kuroki Y、Arisawa T、Serizawa A、Sano A、、Zhang Ming-Rong、Ikegaya Naoki、Iwasaki Masaki、Nagai Nobuhiro、Koizumi Teruki、Nakajima Shinichiro、Mimura Masaru、Yuzaki Michisuke、Kato Hiroki、Uchida Hiroyuki、Takahashi Takuya
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 26 ページ: 281~288

    • DOI

      10.1038/s41591-019-0723-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Glutamatergic neurometabolites and cortical thickness in treatment-resistant schizophrenia: Implications for glutamate-mediated excitotoxicity2020

    • 著者名/発表者名
      Shah Parita、Plitman Eric、Iwata Yusuke、Kim Julia、Nakajima Shinichiro、Chan Nathan、Brown Eric E.、Caravaggio Fernando、Torres Edgardo、Hahn Margaret、Chakravarty M. Mallar、Remington Gary、Gerretsen Philip、Graff-Guerrero Ariel
    • 雑誌名

      Journal of Psychiatric Research

      巻: 124 ページ: 151~158

    • DOI

      10.1016/j.jpsychires.2020.02.032

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Approach‐oriented coping strategy level may be related to volume of the whole hippocampus in the elderly2020

    • 著者名/発表者名
      Kida Hisashi、Nakajima Shinichiro、Shikimoto Ryo、Ochi Ryo、Noda Yoshihiro、Tsugawa Sakiko、Fujii Shinya、Takayama Midori、Mimura Masaru、Niimura Hidehito
    • 雑誌名

      Psychiatry and Clinical Neurosciences

      巻: 74 ページ: 270~276

    • DOI

      10.1111/pcn.12981

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased blood COASY DNA methylation levels a potential biomarker for early pathology of Alzheimer’s disease2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Nobuyuki、Shinagawa Shunichiro、Niimura Hidehito、Kida Hisashi、Nagata Tomoyuki、Tagai Kenji、Shimada Kazuya、Oka Naomi、Shikimoto Ryo、Noda Yoshihiro、Nakajima Shinichiro、Mimura Masaru、Shigeta Masahiro、Kondo Kazuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-69248-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Treatment effects on neurometabolite levels in schizophrenia: A meta-analysis dataset of proton magnetic resonance spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Kubota Manabu、Moriguchi Sho、Takahata Keisuke、Nakajima Shinichiro、Horita Nobuyuki
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 31 ページ: 105862~105862

    • DOI

      10.1016/j.dib.2020.105862

    • 査読あり
  • [雑誌論文] White matter microstructural organizations in patients with severe treatment-resistant schizophrenia: A diffusion tensor imaging study2020

    • 著者名/発表者名
      Ochi Ryo、Noda Yoshihiro、Tsuchimoto Shohei、Tarumi Ryosuke、Honda Shiori、Matsushita Karin、Tsugawa Sakiko、Plitman Eric、Masuda Fumi、Ogyu Kamiyu、Wada Masataka、Miyazaki Takahiro、Fujii Shinya、Chakravarty M. Mallar、Graff-Guerrero Ariel、Uchida Hiroyuki、Mimura Masaru、Nakajima Shinichiro
    • 雑誌名

      Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry

      巻: 100 ページ: 109871~109871

    • DOI

      10.1016/j.pnpbp.2020.109871

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Early improvements of individual symptoms as a predictor of treatment response to asenapine in patients with schizophrenia2020

    • 著者名/発表者名
      Ogyu Kamiyu、Noda Yoshihiro、Yoshida Kazunari、Kurose Shin、Masuda Fumi、Mimura Yu、Nishida Hana、Plitman Eric、Tarumi Ryosuke、Tsugawa Sakiko、Wada Masataka、Miyazaki Takahiro、Uchida Hiroyuki、Graff‐Guerrero Ariel、Mimura Masaru、Nakajima Shinichiro
    • 雑誌名

      Neuropsychopharmacology Reports

      巻: 40 ページ: 138~149

    • DOI

      10.1002/npr2.12103

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thalamic and striato-pallidal volumes in schizophrenia patients and individuals at risk for psychosis: A multi-atlas segmentation study2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T、Tsugawa S、Nakajima S、Plitman E、Chakravarty MM、Masuda F、Wada M、Kurose S、Ochi R、Matsushita K、Sasabayashi D、Nakamura M、Nishikawa Y、Takayanagi Y、Nishiyama S、Higuchi Y、Mizukami Y、Furuichi A、Kido M、Hashimoto R、Noguchi K、Fujii S、Mimura M、Noda Y、Suzuki M
    • 雑誌名

      Schizophrenia Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.schres.2020.04.016

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Resting-State Isolated Effective Connectivity of the Cingulate Cortex as a Neurophysiological Biomarker in Patients with Severe Treatment-Resistant Schizophrenia2020

    • 著者名/発表者名
      Wada Masataka、Nakajima Shinichiro、Tarumi Ryosuke、Masuda Fumi、Miyazaki Takahiro、Tsugawa Sakiko、Ogyu Kamiyu、Honda Shiori、Matsushita Karin、Kikuchi Yudai、Fujii Shinya、Blumberger Daniel M.、Daskalakis Zafiris J.、Mimura Masaru、Noda Yoshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Personalized Medicine

      巻: 10 ページ: 89~89

    • DOI

      10.3390/jpm10030089

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural correlates of delay discount alterations in addiction and psychiatric disorders: A systematic review of magnetic resonance imaging studies2020

    • 著者名/発表者名
      Noda Yoshihiro、Barr Mera S.、ElSalhy Muhammad、Masuda Fumi、Tarumi Ryosuke、Ogyu Kamiyu、Wada Masataka、Tsugawa Sakiko、Miyazaki Takahiro、Nakajima Shinichiro、Mimura Masaru
    • 雑誌名

      Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry

      巻: 99 ページ: 109822~109822

    • DOI

      10.1016/j.pnpbp.2019.109822

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Early Improvements of Individual Symptoms With Antipsychotics Predict Subsequent Treatment Response of Neuropsychiatric Symptoms in Alzheimer’s Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Nagata Tomoyuki、Shinagawa Shunichiro、Yoshida Kazunari、Noda Yoshihiro、Shigeta Masahiro、Mimura Masaru、Nakajima Shinichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Clinical Psychiatry

      巻: 81 ページ: -

    • DOI

      10.4088/JCP.19m12961

    • 査読あり

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公開日: 2022-12-28  

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