成人の脳形態、脳機能と遺伝子、生活習慣、認知力との相関

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23390295
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 瀧 靖之 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 教授 (10375115)
• 研究分担者: 富田 博秋 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (90295064)
• キーワード: 脳・神経 / 放射線 / 遺伝子 / 画像解析 / 生活習慣

研究概要

当該年度は、まず被験者候補の選定等の実験準備、更に、脳MRIの撮像、質問紙による種々のデータ収集、遺伝子キットによる遺伝子の収集を行った。具体的には、被験者候補は、申請者らが既に遂行した成人脳MRI形態縦断研究に参加した381人とし、これらの被験者候補者から参加希望者を募集した。募集方法はまず封書にて研究計画、案内を行い、研究に同意した被験者候補者が同封の返信葉書にて研究所に返信し、次に研究所から電話で直接の同意の確認、禁忌事項の確認を行った上で撮像日程を決める、と言う流れで行った。並行して、遺伝子解析に必要となる、唾液からのDNA採取キット、プローブ、プライマー、PCR用試薬、条件設定用予備解析PCR用試薬、及び種々のプラスティック容器を準備した。その後、平成24年度後半から、38名の脳MRI撮像、遺伝子、生活習慣、認知力テスト等のデータを収集した。脳MRI画像は脳形態、脳安静時血流、および白質微小構造とした。脳MRI解析は、既に確立しているvoxel-based morphometryの手法を用いて行っている。遺伝子解析に関しては、唾液から収集した遺伝子に対し、細胞膜融解、DNA結合蛋白の除去、DNA濃縮によりDNAを抽出し、解析まで冷蔵庫にて保管中である。認知力テストは、MMSEを用いている。これらのデータを元に大変両解析にて、脳形態、認知機能、遺伝要因および生活習慣との相関を解析するための前処理を、脳画像、遺伝子に対して行っている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当該年度は、まず被験者候補の選定等の実験準備、更に、脳MRIの撮像、質問紙による種々のデータ収集、遺伝子キットによる遺伝子の収集を行った。被験者候補の方々への連絡、遺伝子解析に必要な遺伝子解析に必要となる、唾液からのDNA採取キット、プローブ、プライマー、PCR用試薬、条件設定用予備解析PCR用試薬、及び種々のプラスティック容器を準備の準備は問題なく進み、脳画像解析手法の確立も問題なく進んだが、実際に撮像する段階になって、使用予定の磁気共鳴画像装置（MRI）のシールドが故障していることが判明し、撮像が遅れたため、当初今年度100名画像収集予定が、38名の収集にて終了している。しかしながら、既に機器の故障は改善しており、現在順調に被験者の撮像、遺伝子や質問紙によるデータ収集が進んでいる。他の遺伝子、質問紙に関しては、当初の予定通り準備が進んでいる。画像解析手法の確立も当初の予定通り進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後の推進方針としては、まずデータ収集を進めるために、これまで以上のペースで被験者の画像収集、データ収集を行う。具体的には、撮像に用いているMRIの撮像枠を増やし、一日あたりの被験者撮像数を更に増やす。本件は、既に撮像枠を増やしているので、問題なく進むと考えられる。遺伝子解析に関しては、既に準備が整っているために、候補遺伝子をまず決めた上で、具体的な解析に入る。候補遺伝子としては、脳形態に影響を与えることが先行研究から明らかになっている、脳由来神経栄養因子（BDNF）の一塩基多型である、Val66Metに着目する。既に、解析に必要なプローブ、プライマー、PCR用試薬な入手済みであり、速やかに解析に着手する。脳画像解析手法は上述のように既に確立している。更に、統計検定により解析結果を出すために、質問紙の入力を開始する。そのためには、データ入力のフォーマットが必要になるが、既に作成済みであり、次年度以降、速やかに開始する。これらを次年度出来るだけ早く行い、学会発表による発信を開始する。