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2020 年度 実施状況報告書

ALSに関連する脳内ネットワークの同定と診断・モニタリング支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K12670
研究機関徳島大学

研究代表者

佐光 亘  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (60581155)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード筋萎縮性側索硬化症 / ALS / MRS / MRI / 診断支援システム / グルタミン酸 / N-アセチルアスパラギン酸 / NAA
研究実績の概要

筋萎縮性側索硬化症 (ALS)を診断するためには、臨床的に上位・下位運動ニューロン徴候を見出さなければならないが、時に中枢神経に由来する上位運動ニューロン徴候検出は困難なことがある。上位運動ニューロン徴候検出に代わりうる中枢神経障害を見出し、これに基づくALS診断支援システム構築のために、magnetic resonance imaging (MRI)とmagnetic resonance spectroscopy (MRS)を用いて研究を行った。MRSを用いたこれまでのALS研究は、病理学的に神経細胞の変性脱落が際立つ運動野が標的であったが、左右の運動野は離れているためにMRSを二度行う必要があった。しかしながら、ALSは脳のより前方も巻き込んだ神経変性の起こる前頭側頭型認知症のスペクトラムの一部であると認識されつつあり、運動野より前方にある補足運動野 (SMA)でもMRSによる異常が検出できるという仮説を持ち、MRSによる測定をSMAで行った。SMAは左右ともに隣接しているために一度の測定で左右の平均値を検出できるという測定上のメリットもある。結果、ALSのSMAにおけるグルタミン酸濃度の増加とN-アセチルアスパラギン酸 (NAA)濃度の減少を見出した。前者は過興奮性毒性の存在、後者は神経細胞の減少をそれぞれ示唆している。グルタミン酸/NAA比とグルタミン酸/γ-アミノ酪酸比はreceiver operating characteristic curvesのarea under curveでともに0.7を超え、中等度の診断能力を有すると考えられる。また、NAA濃度は年齢と負の相関があり、今後は年齢による補正も行いながら、この値を評価しなければならない。

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

本研究では以下のような実績が得られ、おおむね順調に進んでいると自己評価した。
①ALSのSMAにおけるグルタミン酸濃度の増加とNAA濃度の減少を明らかにした
②ALSのSMAにおけるグルタミン酸/NAA比とグルタミン酸/γ-アミノ酪酸比が診断に有用である可能性を明らかにした。
③ALSのSMAにおけるNAA濃度は年齢と負の相関を示すことを明らかにした。

今後の研究の推進方策

COVID-19の影響により、対象のリクルートメントはやや遅れ、学会などでの発表の機会も減った印象であるが、引き続き登録症例を増やし、成果が出れば速やかに発表する予定である。
対象数が十分となれば、ALSに関連するネットワーク解析を先行的に行いたい。

次年度使用額が生じた理由

(理由)COVID-19の影響により、対象のリクルートメントの遅れ、研究のためのミーティング・現地における学会発表の機会がなくなったため、次年度使用額が生じた。
(使用計画)異動先のデータも用いてさらに研究を推進するために新たなデータ保存システムの構築に使用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] The value of serum uric acid as a potential biomarker in amyotrophic lateral sclerosis: Evidence from a meta-analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Haji, Wataru Sako, Nagahisa Murakami, Yusuke Osaki, Takahiro Furukawa, Yuishin Izumi, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Clinical Neurology and Neurosurgery

      巻: 203 ページ: 106566

    • DOI

      10.1016/j.clineuro.2021.106566

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR tractography exhibiting retrograde degeneration of the corticospinal tract in a patient with a unilateral spinal cord tumor2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Osaki, Wataru Sako, Masafumi Harada, Yuishin Izumi
    • 雑誌名

      Brain and Behavior

      巻: 11 ページ: e02020

    • DOI

      10.1002/brb3.2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new quantitative index in the diagnosis of Parkinson syndrome by dopamine transporter single photon emission computed tomography2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Bando, Hideki Otsuka, Tamaki Otani, Noritake Matsuda, Shota Azane, Yamato Kunikane, Yoichi Otomi, Wataru Sako, Yuishin Izumi, Masafumi Harada
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: 35 ページ: 504-513

    • DOI

      10.1007/s12149-021-01592-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MR spectroscopy and imaging-derived measurements in the supplementary motor area for biomarkers of amyotrophic lateral sclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Sako, Yuishin Izumi, Takashi Abe, Shotaro Haji, Nagahisa Murakami, Yusuke Osaki, Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Neurological Sciences

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10072-021-05107-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences in cerebellar perfusion between Parkinson’s disease and multiple system atrophy2020

    • 著者名/発表者名
      Nagahisa Murakami, Wataru Sako, Shotaro Haji, Takahiro Furukawa, Yoichi Otomi, Hideki Otsuka, Yuishin Izumi, Masafumi Harada, Ryuji Kaji
    • 雑誌名

      Journal of Neurological Sciences

      巻: 409 ページ: 116627

    • DOI

      10.1016/j.jns.2019.116627

    • 査読あり
  • [学会発表] 役に立つ脳画像2021

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第14回パーキンソン病・運動障害疾患コングレス
    • 招待講演
  • [学会発表] 進化するパーキンソン病の構造・機能画像バイオマーカー2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Tractographyの可能性2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] PSP/CBS: 診断における脳画像の役割2020

    • 著者名/発表者名
      佐光 亘
    • 学会等名
      第61回日本神経学会学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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