マルチモーダル確率モデルによる若年精神疾患患者の転帰予測法の開発

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03598
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 鈴木 道雄 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (40236013)
• 研究分担者: 高橋 努 富山大学, 学術研究部医学系, 准教授 (60345577) ; 樋口 悠子 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (60401840) ; 西山 志満子 富山大学, 学術研究部教育研究推進系, 講師 (70649582) ; 笹林 大樹 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (80801414)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 精神病発症危険状態 / 初回エピソード精神病 / 統合失調症 / 磁気共鳴画像 / default mode network / 赤血球膜不飽和脂肪酸 / 機械学習 / マルチモーダル転帰予測

研究実績の概要

精神病発症危険状態(at-risk mental state, ARMS)および主に初回エピソードの統合失調症(First-episode schizophrenia, FES)の患者を対象とした。第一の研究(Sasabayashi et al., 2023)では、31人のARMS患者、41人の統合失調症患者、65人の健常者において、安静時機能的磁気共鳴画像によるdefault mode network (DMN)の機能的結合性(functional connectivity, FC)を測定した。健常者に比較して、統合失調症群ではDMN内およびDMNと広範な皮質領域とのFCが増大していたが、ARMS群ではDMNと後頭皮質とのFCだけが増大していた。第二の研究(Le et al., 2023)では、抗精神病薬を服用していない72人のARMS患者と18人のFES患者、39人の健常者において、赤血球膜の脂肪酸組成を測定した。健常者と比較して、ARMS群とFES群ではエイコサペンタエン酸とドコサペンタエン酸が減少し、ネルボン酸が増加していた。FES群ではアラキドン酸も増加していた。ARMS患者のうち、後に精神病に移行した群と移行しなかった群では、脂肪酸組成に差はなかった。第三の研究(Takayanagi et al., 2024)では、65人のARMS患者（17人が精神病に移行）において、複数モダリティ指標（臨床特徴、認知機能、構造MRI、事象関連電位、多価不飽和脂肪酸）の組み合わせが、後の精神病移行をどの程度予測できるかを、機械学習を用いて検討した。単一モダリティによる予測のbalanced accuracyは0.47から0.66であったが、複数モダリティを用いると予測精度は向上し、５つのモダリティすべてを用いた場合のbalanced accuracyは0.88に達した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Normative Modeling of Brain Morphometry in Clinical High Risk for Psychosis (2024)
  • 著者名/発表者名: ENIGMA Clinical High Risk for Psychosis Working Group
  • 雑誌名: JAMA Psychiatry 巻: 81 ページ: 77～77
  • DOI: 10.1001/jamapsychiatry.2023.3850
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The relationship between gray/white matter contrast and cognitive performance in first-episode schizophrenia (2024)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Haruko、Sasabayashi Daiki、Takahashi Tsutomu、Furuichi Atsushi、Kido Mikio、Takayanagi Yoichiro、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 34 ページ: 1～9
  • DOI: 10.1093/cercor/bhae009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of psychotic disorder in individuals with clinical high-risk state by multimodal machine-learning: A preliminary study (2024)
  • 著者名/発表者名: Takayanagi Yoichiro、Sasabayashi Daiki、Takahashi Tsutomu、Higuchi Yuko、Nishiyama Shimako、Tateno Takahiro、Mizukami Yuko、Akasaki Yukiko、Furuichi Atsushi、Kobayashi Haruko、Takayanagi Mizuho、Noguchi Kyo、Tsujii Noa、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Biomarkers in Neuropsychiatry 巻: 10 ページ: 100089～100089
  • DOI: 10.1016/j.bionps.2024.100089
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationships between erythrocyte membrane mono- and poly- unsaturated fatty acid composition and clinical/cognitive indices in antipsychotic-free schizophrenia patients (2024)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Yuko、Takahashi Tsutomu、Itoh Hiroko、Sasabayashi Daiki、Sumiyoshi Tomiki、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Frontiers in Psychiatry 巻: 15 ページ: 1361997
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2024.1361997
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased prevalence of the Heschl's gyrus duplication pattern common to various first-episode psychoses (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tsutomu、Sasabayashi Daiki、Wood Stephen J.、McGorry Patrick D.、Suzuki Michio、Velakoulis Dennis、Pantelis Christos
  • 雑誌名: Schizophrenia Research 巻: 252 ページ: 36～38
  • DOI: 10.1016/j.schres.2022.12.020
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Resting state hyperconnectivity of the default mode network in schizophrenia and clinical high-risk state for psychosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Sasabayashi Daiki、Takahashi Tsutomu、Takayanagi Yoichiro、Nemoto Kiyotaka、Ueno Maya、Furuichi Atsushi、Higuchi Yuko、Mizukami Yuko、Kobayashi Haruko、Yuasa Yusuke、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 33 ページ: 8456～8464
  • DOI: 10.1093/cercor/bhad131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anatomical variations in the insular cortex in individuals at a clinical high-risk state for psychosis and patients with schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tsutomu、Sasabayashi Daiki、Takayanagi Yoichiro、Higuchi Yuko、Mizukami Yuko、Akasaki Yukiko、Nishiyama Shimako、Furuichi Atsushi、Kobayashi Haruko、Yuasa Yusuke、Tsujii Noa、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Frontiers in Psychiatry 巻: 14 ページ: 1192854
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1192854
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of polyunsaturated fatty acids in antipsychotic-free individuals with at-risk mental state and patients with first-episode schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Le Anh Thi Phuong、Higuchi Yuko、Sumiyoshi Tomiki、Itoh Hiroko、Sasabayashi Daiki、Takahashi Tsutomu、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Frontiers in Psychiatry 巻: 14 ページ: 1188452
  • DOI: 10.3389/fpsyt.2023.1188452
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cerebral cortical structural alteration patterns across four major psychiatric disorders in 5549 individuals (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Junya、Fukunaga Masaki、Miura Kenichiro、..., Takahashi Tsutomu、..., Sasabayashi Daiki、..., Suzuki Michio、..., 、Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 28 ページ: 4915～4923
  • DOI: 10.1038/s41380-023-02224-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gross anatomical variations of the insular cortex in first-episode schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tsutomu、Sasabayashi Daiki、Takayanagi Yoichiro、Furuichi Atsushi、Kobayashi Haruko、Yuasa Yusuke、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Schizophrenia Research 巻: 260 ページ: 23～29
  • DOI: 10.1016/j.schres.2023.07.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Birth season and gross brain morphology associated with early neurodevelopment in schizophrenia spectrum patients and healthy subjects (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Tsutomu、Sasabayashi Daiki、Takayanagi Yoichiro、Kobayashi Haruko、Torigoe Misako、Sakamoto Kazumi、Yuasa Yusuke、Tsujii Noa、Noguchi Kyo、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Psychiatry Research: Neuroimaging 巻: 335 ページ: 111714～111714
  • DOI: 10.1016/j.pscychresns.2023.111714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subcortical volumetric alterations in four major psychiatric disorders: a mega-analysis study of 5604 subjects and a volumetric data-driven approach for classification (2023)
  • 著者名/発表者名: Okada Naohiro、Fukunaga Masaki、Miura Kenichiro、..., Takahashi Tsutomu、..., Sasabayashi Daiki、..., Suzuki Michio、..., Hashimoto Ryota
  • 雑誌名: Molecular Psychiatry 巻: 28 ページ: 5206～5216
  • DOI: 10.1038/s41380-023-02141-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Mega-analysis of differentiation of schizophrenia using structural MRI with consideration of scanner differences (2023)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto N, Nemoto K, Fukunaga M, …, Sasabayashi D, …, Suzuki M, …, Hashimoto R
  • 学会等名: Schizophrenia International Research Society (SIRS) 2023 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Prediction of psychotic disorder in individuals with clinical high-risk state by multimodal machine-learning (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayanagi Y, Sasabayashi D, Takahashi T, Higuchi Y, Nishiyama S, Tateno T, Mizukami Y, Akasaki Y, Furuichi A, Kobayashi H, Yuasa Y, Takayanagi M, Noguchi K, Tsujii N, Suzuki M
  • 学会等名: Schizophrenia International Research Society (SIRS) 2023 Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 初回エピソード統合失調症における島回の粗大形態特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高橋 努, 笹林大樹, 高柳陽一郎, 古市厚志, 小林春子, 湯浅悠介, 野口 京, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 閾値下サイコーシスにおける認知機能 -5年間の縦断的検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 樋口悠子, 住吉太幹, 西山志満子, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 高橋 努, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 統合失調症およびARMSにおける扁桃体の亜領域の体積変化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 石井麗華, 笹林大樹, 高橋 努, 高柳陽一郎, 古市厚志, 小林春子, 湯浅悠介, 野口 京, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 統合失調症およびARMSにおける海馬亜領域体積変化の縦断的検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 笹林大樹, 石井麗華, 高橋 努, 高柳陽一郎, 古市厚志, 小林春子, 湯浅悠介, 野口 京, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 複数のモダリティを用いた精神病性障害の発症予測に関する研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高柳陽一郎, 笹林大樹, 高橋 努, 樋口悠子, 西山志満子, 立野貴大, 水上祐子, 古市厚志, 小林春子, 高柳みずほ, 湯浅悠介, 野口 京, 辻井農亜, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] AYA世代の精神病発症危険状態（ARMS）と対照群における睡眠の比較検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田形弘実, 冨本和歩, 盛本翼, 樋口悠子, 澤田恭助, 高橋長秀, 富田博秋, 岸本直子, 鈴木道雄, 三村將, 尾崎紀夫, 水野雅文, 根本隆洋
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 脳構造画像を用いた統合失調症らしさのメガアナライシス (2023)
  • 著者名/発表者名: 橋本直樹, 根本 清貴, 福永 雅喜, …, 高橋 努, …, 鈴木 道雄, …, 橋本亮太
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] Analysis of Polyunsaturated Fatty Acids in Antipsychotic-Free Individuals with At-Risk Mental State and Patients with First-Episode Schizophrenia (2023)
  • 著者名/発表者名: Le ATP, Higuchi Y, Sumiyoshi T, Itoh H, Sasabayashi D, Takahashi T, Suzuki M
  • 学会等名: 第17回日本統合失調症学会
• [学会発表] 早期サイコーシスにおけるミスマッチ陰性電位を用いた予後予測 (2023)
  • 著者名/発表者名: 樋口悠子, 住吉太幹, 高柳陽一郎, 立野貴大, 中島 英, 金子直史, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 笹林大樹, 高橋 努, 辻井農亜, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第119回日本精神神経学会学術総会
• [学会発表] 抑うつを伴うAt-risk mental state (ARMS) における事象関連電位の特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 天能雅人, 樋口悠子, 立野貴大, 中島 英, 金子直史, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 笹林大樹, 高橋 努, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第119回日本精神神経学会学術総会
• [学会発表] At-risk mental stateにおける併存精神科診断とQOL (2023)
  • 著者名/発表者名: 高橋 努, 樋口悠子, 笹林大樹, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 西山志満子, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第42回日本精神科診断学会
• [学会発表] 精神疾患ハイリスク状態の呼称に関する質問紙調査 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高橋 努, 樋口悠子, 西山志満子, 水上祐子, 赤﨑有紀子, Andrea Polari, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第42回日本精神科診断学会
• [学会発表] 初回エピソード統合失調症におけるその後の再燃の予測：関連する因子の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 笹林大樹, 高柳陽一郎, 高橋 努, 樋口悠子, 古市厚志, 小林春子, 野口 京, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第42回日本精神科診断学会
• [学会発表] 赤血球膜不飽和脂肪酸組成を用いた統合失調症の教師あり学習による判別 (2023)
  • 著者名/発表者名: 樋口悠子, 高柳陽一郎, Le Thi Phuong Anh, 伊藤博子, 笹林大樹, 高橋 努, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第42回日本精神科診断学会
• [学会発表] 児童思春期発症のうつ病の多施設大規模データによる大脳皮質構造解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 松本純弥，福永雅喜，三浦健一郎，…, 高橋 努，…, 鈴木道雄，…, 橋本亮太
  • 学会等名: 第45回日本生物学的精神医学会
• [学会発表] 多施設共同研究によるdrug-freeの統合失調症患者における大脳皮質構造への疾患の効果の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 伊藤颯姫, 福永雅喜，三浦健一郎，…, 高橋 努，…, 鈴木道雄，…, 橋本亮太.
  • 学会等名: 第45回日本生物学的精神医学会
• [学会発表] TGF-β blood levels as a predictor of social functioning in subjects at ultra-high risk for psychosis: A multicenter study (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamada Y, Morimoto T, Tagata H, Kishimoto N, Higuchi Y, Hiejima H, Ohshima H, Kato T, Oba MS, Izumi S, Tomo Y, Kishimoto T, Nemoto T, Tomita T, Suzuki M, Ozone M, Hashimoto K, Nakagome K, Sumiyoshi T
  • 学会等名: 第45回日本生物学的精神医学会
• [学会発表] 精神症発症危険状態および統合失調症における島回の粗大形態特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高橋 努, 笹林大樹, 高柳陽一郎, 樋口悠子, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 西山志満子, 小林春子, 辻井農亜, 野口 京, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 精神疾患ハイリスク状態の告知に関する質問紙調査 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高橋 努, 樋口悠子, 西山志満子, 水上祐子, 赤﨑有紀子, Andrea Polari, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 精神症発症危険状態および統合失調症における自我障害関連特性の横断的変化 (2023)
  • 著者名/発表者名: 西山志満子, 樋口悠子, 高橋 努, 笹林大樹, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 辻井農亜, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 精神症発症危険状態の入眠時における認知的・身体的覚醒の影響 (2023)
  • 著者名/発表者名: 西山志満子, 山藤奈穂子, 安田 幸, 宮崎 剛, 樋口悠子, 高橋 努, 山田真帆, 中嶋仁紗子, 松井祥子, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 富山県におけるat-risk mental stateへの早期介入~ Consultation and Support Service in Toyama (CAST) ~ (2023)
  • 著者名/発表者名: 水上祐子, 西山志満子, 樋口悠子, 高橋 努, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 統合失調症における疾患修飾について考える (2023)
  • 著者名/発表者名: 鈴木道雄
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
  • 招待講演
• [学会発表] AYA世代の精神病発症危険状態（ARMS）における睡眠の特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田形弘美，冨本和歩，盛本 翼，樋口悠子，澤田恭助，高橋長秀，富田博秋，岸本直子，鈴木道雄，三村 將，尾崎紀夫，水野雅文，根本隆洋
  • 学会等名: 第26回日本精神保健・予防学会
• [学会発表] 早期サイコーシスにおけるミスマッチ陰性電位のバイオマーカーとしての意義と今後の展望 (2023)
  • 著者名/発表者名: 樋口悠子, 住吉太幹, 高柳陽一郎, 中島 英, 金子直史, 長澤和也, 水上祐子, 赤﨑有紀子, 笹林大樹, 高橋 努, 辻井農亜, 鈴木道雄
  • 学会等名: 第53回日本臨床神経生理学会