神経突起の微細な変化をMR画像でとらえ片頭痛病態を解明する

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08099
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 柴田 靖 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50400685)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: migraine / DTI / NODDI / MRI

研究実績の概要

片頭痛患者に対して拡散画像であるDiffusion tensor imaging（DTI)とNeurite orientation density dispersion imaging（NODDI）を撮像し、比較検討した。NODDIではDTIでは検出できない神経突起の変化を検出できることを確認した。さらにNODDIのパラメーターであるFraction of intracellular volume（Ficv）は片頭痛の有病期間と相関し、慢性片頭痛では右前頭葉、側頭葉で低下を認めた。更に薬物乱用頭痛では両側大脳で広範な低下を示した。脳梁のFicvは発作頻度の正の相関を示した。Orientation dispersion index（ODI）は薬物乱用頭痛で両側大脳と脳幹で低下し、脳梁のODIは発作頻度と負の相関を示した。これらの結果より、神経突起密度は慢性片頭痛、特に、薬物乱用頭痛で低下の傾向を示し、神経突起散乱は薬物乱用頭痛で低下した。今回の患者集団ではDTIでは健常者と差が認められなかったことより、慢性片頭痛と薬物乱用頭痛では軸索や髄鞘を障害する前に、神経突起に障害を起こし、これはNODDIでのみ検出できた。発作頻度が増加すると、神経突起密度は増加し、散乱は低下した。よって片頭痛により障害される神経突起には方向性があり、すべての神経突起が同様に影響されるのではないことが示唆された。

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

研究結果はほぼまとまっており、国内学会発表、論文作成などを行った。COVIDの影響により、特に国際学会への発表の機会が制限された。2022年は以下の論文を発表した。
1.Shibata Y, Goto M, Ishiyama S. Analysis of Migraine Pathophysiology by Magnetic Resonance Imaging. OBM Neurobiology 2022;6(1):11; doi:10.21926/obm.neurobiol.2201115.　2.Ishiyama S, Shibata Y, Ayuzawa S, Matsushita A, Matsumura A, Ishikawa E: The modifying of functional connectivity induced by peripheral nerve field stimulation using electroacupuncture for migraine: a prospective clinical study. Pain Medicine, 2022 doi: 10.1093/pm/pnac048, e-pub on 2 March 2022　3.Shibata Y. Migraine Pathophysiology Revisited: Proposal of a New Molecular Theory of Migraine Pathophysiology and Headache Diagnostic Criteria. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(21). 13002. DOI: 10.3390/ijms232113002　4.柴田靖、石川栄一、松村明　国内医学部における頭痛教育の現状と今後の改革　日本頭痛学会誌　49：36-38、2022　5.柴田靖、石山すみれ　頭部外傷による持続性頭痛　拡散画像による病態解析　日本頭痛学会誌　49：78-80、2022　6.柴田靖、後藤正幸　特発性頭蓋内圧亢進症と宇宙頭痛　日本頭痛学会誌　49：157-160、2022

今後の研究の推進方策

今後、研究結果をまとめて、さらに国内外学会発表、論文発表の予定である。

次年度使用額が生じた理由

COVID感染蔓延により、特に国際学会参加が制限されたため、学会旅費の使用が計画よりも大幅に減少した。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of Migraine Pathophysiology by Magnetic Resonance Imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: Shibata Yasushi
  • 雑誌名: OBM Neurobiology 巻: 6 ページ: 1～1
  • DOI: 10.21926/obm.neurobiol.2201115
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Modifying of Functional Connectivity Induced by Peripheral Nerve Field Stimulation?using Electroacupuncture for Migraine: A Prospective Clinical Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama Sumire、Shibata Yasushi、Ayuzawa Satoshi、Matsushita Akira、Matsumura Akira、Ishikawa Eiichi
  • 雑誌名: Pain Medicine 巻: 23 ページ: 1560～1569
  • DOI: 10.1093/pm/pnac048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Migraine Pathophysiology Revisited: Proposal of a New Molecular Theory of Migraine Pathophysiology and Headache Diagnostic Criteria (2022)
  • 著者名/発表者名: Shibata Yasushi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 ページ: 13002～13002
  • DOI: 10.3390/ijms232113002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 片頭痛患者のDiffusion tensor imagingとneurite orientation and dispersion imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: 柴田 靖、石山すみれ
  • 学会等名: 第51回日本神経放射線学会
• [学会発表] 拡散テンソル画像による片頭痛の病態解明と評価 Evaluation of migraine pathology using Diffusion tensor imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: 柴田 靖、石山すみれ
  • 学会等名: 第50回日本頭痛学会総会
  • 招待講演