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2021 年度 実施状況報告書

分子PET画像とCSF分析による脳アミロイドアンギオパチーからタウ病理発生の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K07491
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

池田 将樹  埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (50222899)

研究分担者 池田 佳生  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00282400) [辞退]
対馬 義人  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20375546) [辞退]
藤田 行雄  群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (70420172) [辞退]
山崎 恒夫  群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (80200658) [辞退]
笠原 浩生  群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (80781898) [辞退]
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード脳アミロイドアンギオパチー / アルツハイマー病 / 脳脊髄液 / タウ / アミロイドβ / アポリポ蛋白E遺伝子 / 11C PiB-PET / 18F THK5351-PET
研究実績の概要

アルツハイマー病(AD)の脳脊髄液(CSF)マーカーとして、Aβ、タウ以外に、軸索障害マーカーであるNeurofilament light chain (NFL)とグリア性神経炎症マーカーであるChitinase-3 like 1 protein(YKL-40)が増加することを示し、脳アミロイドアンギオパチー(CAA)の一種である脳葉微小出血(CMB)を有するAD臨床4病型(早期発症記憶障害型、後期発症型記憶障害型AD、発語減少(ロゴペニック)型AD、後部脳萎縮型AD)の4群間において、lvPPA-ADではCMBの左側偏在、CSFにてNFL高値を認め、CMB数/分布と神経軸索障害による神経変性との有意な関連を報告した(Ikeda M et al. Front Neurol 2021)。極稀少頻度であるアポリポ蛋白E遺伝子(APOE)ε2はAD発症に保護的因子とされている一方、CAAに伴う脳葉出血の高リスク因子であることが報告されている。今回、我々はアポリポ蛋白遺伝子(APOE)ホモ接合体ε2/ε2を有し、11C PiB-PET陽性、再発性脳葉出血、低アポリポ蛋白B血症、低LDLC血症、18F-THK5358 PETによるタウおよびCAA関連astrogliosisを反映する画像所見、脳生検による血管Aβ病理所見を確認したAD症例を世界で初めて発表した(Ikeda M et al. Front Neurol 2021)。さらに、次世代シーケンス(NGS)解析により、同症例が複数の脂質異常症関連遺伝子(APOB、PCSK9、LDLRAP1、MTPT1)にて複数の変異を認めるpolygenic variantsを明らかにした。APOEε2/ε2症例のCAA病理と脂質異常症関連遺伝子の変異については、今まで報告のない新しい知見である。

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

ADにおいては非認知症対照群に比して、CSF中のNFL、YKL-40が有意に増加し、ADの臨床病型に関して、発語減少型ADではCSF NFLが他のAD病型より有意に上昇し、脳葉微小出血(CMB)の分布と数が軸索変性とAD病型に影響を与えることを示した(Ikeda M et al. Front Neurol 2021)。再発性脳出血を認めるAD症例において分子PET画像18F THK5358 PETにて稀少遺伝子型であるAPOEε2/ε2症例において大脳皮質のタウ集積とともに脳葉脳出血、脳表ヘモジデリン沈着(cSS)に伴うastrogliosisとワーラー変性を示す所見を得た(Ikeda M et al. Front Neurol 2021)。さらに同症例では複数の脂質異常症関連遺伝子(APOB、PCSK9、LDLRAP1、MTPT1)にて複数の変異を認めるpolygenic variantsを明らかにした(Ikeda M et al. Neurogenetics 2021)。脳葉出血、cSS、CMBのCAAを呈するAD症例群のタウ、アミロイドの病理について、現在、英文誌に投稿中である。脳葉出血、cSS、脳葉CMBを呈するAPOE遺伝子(ε2/ε4、ε3/ε4、ε4/ε4、ε3/ε3)保有AD症例において脂質異常症を認めており、次世代シーケンス遺伝子解析(NGS)にてAPOE遺伝子多型と脂質異常症関連遺伝子を解析し、CAA、タウ病理との関連をさらに多数症例にて検討する。

今後の研究の推進方策

超高齢社会である本邦において、ADおよびCAAの頻度は今後も高まるものと想定される。ADさらにCAAによる認知機能障害の病態解明と防止策は緊急の課題である。MRI脳画像にて脳葉出血、脳表ヘモジデリン沈着(cSS)、微小出血(CMB)を呈し、APOE遺伝子(ε2/ε4、ε3/ε4、ε4/ε4、ε3/ε3)を保有するAD-CAA症例群において血清脂質異常を認めており、APOE遺伝子多型と脂質異常症関連遺伝子を解析し、CSFマーカー分析を行い、(脳血管および脳実質)アミロイドβ、タウ病理と軸索障害神経変性、グリア性神経炎症の関連をさらに検討する。ADおよびCAAの病態解明を進めることで治療法の開発につながり、また、ケアのあり方を改善することで、高齢認知症者の生活の質(QOL)の維持・向上に結び付けたい。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ感染により、予定された実験が行えず、試薬の購入がされなかったため、次年度使用額が生じた。今年度は実験を行うため、試薬購入に使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Polygenic variants related to familial hypobetalipoproteinemia in a patient with Alzheimer’s disease homozygotic for the APOE ε2 allele presenting multiple cortical superficial siderosis and recurrent lobar hemorrhages2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masaki、Okamoto Koichi、Suzuki Keiji、Amari Masakuni、Takai Eriko、Takatama Masamitsu、Yokoo Hideaki、Ishibashi Shun、Ikeda Yoshio
    • 雑誌名

      neurogenetics

      巻: 23 ページ: 69~71

    • DOI

      10.1007/s10048-021-00672-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recurrent Lobar Hemorrhages and Multiple Cortical Superficial Siderosis in a Patient of Alzheimer's Disease With Homozygous APOE ε2 Allele Presenting Hypobetalipoproteinemia and Pathological Findings of 18F-THK5351 Positron Emission Tomography: A Case Report2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masaki, Okamoto Koichi, Suzuki Keiji, Takai Eriko, Kasahara Hiroo et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 12 ページ: 645625

    • DOI

      10.3389/fneur.2021.645625

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cerebral Microbleeds, Cerebrospinal Fluid, and Neuroimaging Markers in Clinical Subtypes of Alzheimer's Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Masaki, Okamoto Koichi, Suzuki Keiji, Takai Eriko, Kasahara Hiroo et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 12 ページ: 543866

    • DOI

      10.3389/fneur.2021.543866

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 再発性脳出血を呈し、THK5351 PETにて異常所見を認めたAPOE ε2/ε2保有アルツハイマー病症例2021

    • 著者名/発表者名
      池田将樹、岡本幸市、鈴木慶二、髙井恵理子、笠原浩生、古田夏海、古田みのり、清水千聖、酒井保治郎、甘利雅邦、髙玉真光、樋口徹也、対馬義人、横尾英明、倉林正彦、石橋 俊、石井賢二、池田佳生
    • 学会等名
      第47回日本脳卒中学会学術集会(STROKE2022)
  • [学会発表] Lobar Hemorrhages and Cortical Superficial Siderosis in AD with APOE ε2/ε2 and THK5351 PET findings2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M, Okamoto K, Suzuki K, Takai E, Kasahara H, Furuta N, Furuta M, Shimizu C, Sakai Y, Amari M, Takatama M,Higuchi T, Tsushima Y, Yokoo H,Ishibashi S,Kurabayashi M,Ishii K, Ikeda Y.
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] アルツハイマー病患者における、脳アミロイド蓄積と大脳白質病変との定量的解析2021

    • 著者名/発表者名
      笠原浩生、池田将樹、池田佳生
    • 学会等名
      第62回日本神経学会学術大会
  • [学会発表] Lobar Hemorrhages and Cortical Superficial Siderosis in AD with APOE ε2/ε2 and THK5351 PET findings2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M, Okamoto K, Suzuki K, Takai E, Kasahara H, Furuta N, Furuta M, Shimizu C, Sakai Y, Amari M, Takatama M, Higuchi T, Tsushima Y, Yokoo H, Ishibashi S, Kurabayashi M, IshiiK, Ikeda Y
    • 学会等名
      第11回日本脳血管・認知症学会学術集会(VAS COG J 2021)
  • [学会発表] APOE ε2/ε2、低脂血症、脳葉出血、THK5351 PETにて特異的所見を認めたアルツハイマー病2021

    • 著者名/発表者名
      池田将樹、岡本幸市、鈴木慶二、髙井恵理子、笠原浩生、古田夏海、古田みのり、清水千聖、酒井保治郎、甘利雅邦、高玉真光、樋口徹也、対馬義人、横尾英明、倉林正彦、石橋 俊、石井賢二、池田佳生
    • 学会等名
      第40回日本認知症学会学術大会
  • [図書] 「放射線脊髄症」pp.391-396 脳神経内科診断ハンドブック(下畑享良編著)2022

    • 著者名/発表者名
      池田将樹、池田佳生
    • 総ページ数
      603
    • 出版者
      中外医学社
    • ISBN
      9784498328785

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公開日: 2022-12-28  

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