大規模MRIデータベース・動物モデルを用いた脳の老化、及び修飾可能因子の研究

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K15410
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 鈴木 秀明 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (20705462)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: MRI / 脳 / UKバイオバンク / 加齢 / 生活習慣病 / 老化 / 認知症 / 高齢者

研究実績の概要

まず、臨床研究1.加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響の臨床研究に関する成果について、2018年7月に米国・シカゴで開催されたAlzheimer's Association International Conference 2018において学会発表「Suzuki H et al. Relative impacts of aging and modifiable risk factors for dementia on brain volumes in the UK Biobank cohort」を行い、主要な結果について現在論文執筆中である。
次に、臨床研究２.脳の老化に関する新たな修正可能因子の探索については、2018年8月にドイツ・ミュンヘンで開催されたEuropean Society of Cardiology Congress 2018において学会発表「Suzuki H et al. Heart rate as a novel risk factor for brain health」を行い、当年度のYoung Investigator Award(population Sciences)を受賞した。こちらも現在主要な結果について論文執筆中である。
最後に、動物実験．加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響に関する機序の研究については、既に興味深い知見が得られており、来年度報告までには研究成果についての発表を目指したいと考えている。
なお、2018年度における発表論文として、1本の第一著者論文(Suzuki H et al. Structural brain abnormalities and cardiac dysfunction in patients with chronic heart failure. European Journal of Heart Failure 2018;20:936-938)に加え、1本の第二著者論文（Bai W, Suzuki H et al. Recurrent neural networks for aortic image sequence segmentation with sparce annotation. Medical image computing and computer-assisted intervention 2018;11073:586-594）を含む計7本の論文が採択された。

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

まず、臨床研究1.加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響の臨床研究に関する進捗状況については、大枠について既に海外学会での発表を行い、現在論文執筆中であり、(2) おおむね順調に進展していると思われる。次に、臨床研究２.脳の老化に関する新たな修正可能因子の探索に関する進捗状況については、こちらも大枠について既に海外学会での発表を行い、その研究成果については学会賞の受賞に至っており、(1) 当初の計画以上に進展していると考えている。最後、動物実験．加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響に関する機序の研究に関する進捗状況については、既に興味深い研究結果が得られているものの、発表までにはまだ多くの追加実験を要するものと思われ、(2) おおむね順調に進展している、もしくは(3) やや遅れている、と考えている。

以上から、現在までの全体の研究進捗状況として、(2) おおむね順調に進展している、と判断した。

今後の研究の推進方策

まず、臨床研究1.加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響の臨床研究、及び、臨床研究２.脳の老化に関する新たな修正可能因子の探索については、どちらも学会発表を済ませており、早急な論文採択に至るよう執筆作業に集中する。そして、動物実験．加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響に関する機序の研究については、追加実験を行い次年度中の学会発表を目指す。

次年度使用額が生じた理由

物品購入にあたり、動物実験．加齢と生活習慣病が脳に及ぼす影響に関する機序の研究についての支出を予定より抑えることが出来たため、繰越金が発生した。学会発表という目的を達成するため、次年度に繰越金と併せて物品購入・旅費等を執行する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Imperial College London(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Imperial College London
• [雑誌論文] Learning-Based Quality Control for Cardiac MR Images. (2019)
  • 著者名/発表者名: Tarroni Giacomo, Oktay Ozan, Bai Wenjia, Schuh Andreas, Suzuki Hideaki, Passerat-Palmbach Jonathan, de Marvao Antonio, O'Regan Declan P, Cook Stuart, Glocker Ben, Matthews Paul M, Rueckert Daniel.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Medical Imaging 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1109/TMI.2018.2878509
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Treadmill exercise prevents reduction of bone mineral density after myocardial infarction in apolipoprotein E-deficient mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Masanori Kanazawa, Yasuharu Matsumoto, Kikuyo Takahashi, Hideaki Suzuki, Hironori Uzuka, Kensuke Nishimiya, Hiroaki Shimokawa.
  • 雑誌名: European Journal of Preventive Cardiology 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1177/2047487319834399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated quality control in image segmentation: application to the UK Biobank cardiovascular magnetic resonance imaging study. (2019)
  • 著者名/発表者名: Robert Robinson, Vanya V. Valindria, Wenjia Bai, Ozan Oktay, Bernhard Kainz, Hideaki Suzuki, et al.
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance 巻: 21 ページ: 18
  • DOI: 10.1186/s12968-019-0523-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Recurrent neural networks for aortic image sequence segmentation with sparse annotations. (2018)
  • 著者名/発表者名: Wenjia Bai, Hideaki Suzuki, Chen Qin, Giacomo Tarroni, Ozan Oktay, Paul M. Matthews, Daniel Rueckert.
  • 雑誌名: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention 巻: 11073 ページ: 586-594
  • DOI: 10.1007/978-3-030-00937-3_67
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Comprehensive approach for learning-based fully-automated inter-slice motion correction for short-axis cine cardiac MR image stacks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Giacomo Tarroni, Ozan Oktay, Matthew Sinclair, Wenjia Bai, Andreas Schuh, Hideaki Suzuki, Antonio de Marvao, Declan O’Regan, Stuart Cook, Daniel Rueckert.
  • 雑誌名: Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention 巻: 11070 ページ: 268-276
  • DOI: 10.1007/978-3-030-00928-1_31
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Automated cardiovascular magnetic resonance image analysis with fully convolutional networks. (2018)
  • 著者名/発表者名: Wenjia Bai, Matthew Sinclair, Giacomo Tarroni, Ozan Oktay, Martin Rajchl, Ghislain Vaillant, Aaron M. Lee, Nay Aung, Elena Lukaschuk, Mihir M. Sanghvi, Filip Zemrak, Kenneth Fung, Jose Miguel Paiva, Valentina Carapella, Young Jin Kim, Hideaki Suzuki, et al.
  • 雑誌名: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance 巻: 20 ページ: 65
  • DOI: 10.1186/s12968-018-0471-x.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structural brain abnormalities and cardiac dysfunction in patients with chronic heart failure. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Suzuki, Yasuharu Matsumoto, Hideki Ota, Koichiro Sugimura, Jun Takahashi, Kenta Ito, Satoshi Miyata, Yoshihiro Fukumoto, Yasuyuki Taki, Hiroaki Shimokawa.
  • 雑誌名: European Journal of Heart Failure 巻: 20 ページ: 936-938
  • DOI: 10.1002/ejhf.1104.
  • 査読あり
• [学会発表] Brain Areas Associated with Future Exacerbation of Heart Failure Symptoms. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Suzuki, Yasuharu Matsumoto, Koichiro Sugimura, Jun Takahashi, Satoshi Miyata, Yoshihiro Fukumoto, Yasuyuki Taki, Hiroaki Shimokawa.
  • 学会等名: 第83回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] Usefulness of Regional Wall Thickening Pattern for Differential Diagnosis of Cardiac Diseases with LV Hypertrophy -A Novel Deep-learning-based CMR System-. (2019)
  • 著者名/発表者名: Saori Yamamoto, Hideaki Suzuki, Wenjia Bai, Koichiro Sugimura, Shunsuke Tatebe, Tatsuo Aoki, Masanobu Miura, Haruka Sato, Ryo Konno, Yosuke Terui, Miku Sakota, Hideki Ota, Kentaro Takanami, Kei Takase, Kotaro Nochioka, Kimio Satoh, Hiroaki Shimokawa.
  • 学会等名: 第83回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] Transcatheter Aortic Valve Implantation Increases Regional Brain Perfusion Associated with Cognitive Improvement in Elderly Patients with Severe Aortic Stenosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tsuchiya, Yasuharu Matsumoto, Hideaki Suzuki, Jun Sugisawa, Tomohiko Shindo, Yoku Kikuchi, Kiyotaka Hao, Jun Takahashi, Kiichiro Kumagai, Yoshikatsu Saiki, Hiroaki Shimokawa.
  • 学会等名: 第83回日本循環器学会学術集会
• [学会発表] Heart rate as a novel risk factor for brain health. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Suzuki, Paul M. Matthews.
  • 学会等名: European Society for Cardiology Congress 2018
• [学会発表] Relative impacts of aging and modifiable risk factors for dementia on brain volumes in the UK Biobank cohort. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Suzuki, Paul M. Matthews.
  • 学会等名: The Alzheimer's Association International Conference 2018
• [学会発表] Brain imaging phenotypes in UK Biobank. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Suzuki, Paul M. Matthews.
  • 学会等名: The International Stroke Genetics Consortium 2018