分子イメージングを用いた頸動脈内膜剥離術後認知機能改善のメカニズムの解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25861288
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 斎藤 秀夫 岩手医科大学, 医学部, 研究員 (70552727)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 慢性虚血脳 / 低酸素細胞 / 糖代謝 / 認知機能 / 18F-FRP170 PET / 血行再建 / 18F-FDG PET

Outline of Annual Research Achievements

頸部頸動脈狭窄による慢性虚血脳における低酸素細胞の存在および糖代謝低下の存在を示し、その血行再建術による変化と認知機能との関係について低酸素細胞をイメージングできる18F-FRP170 PETと糖代謝をイメージングできる18F-FDG PETを用いて検討を行った。
まず低酸素細胞のイメージングについて検討した。脳主幹動脈狭窄・閉塞性病変52例において、15O-gas PETのCBF、OEF、CMRO2画像および18F-FRP170 PETの低酸素組織画像をそれぞれ撮影した。3DSRTを用いて脳を解剖学的に標準化し、関心領域を中大脳動脈領域の前頭葉、側頭葉、頭頂葉の3か所に設け、病側/健側比を算出した。その結果、18F-FRP170 PET上、低酸素組織の存在を示したROIは21個（13%）であった。これらの領域では、CBFの低下、CMRO2の中等度低下、OEFの上昇を示した。貧困灌流かつCMRO2が中等度低下した部位で低酸素細胞が存在することを証明した。今後は低酸素細胞の存在と認知機能との関連について研究を進めていく。
次に糖代謝のイメージングについて検討した。頚部頚動脈内膜剥離術(CEA)を施行した88症例のうち、術前の脳血流SPECTで脳循環予備能が低下している22症例を対象とした。術前後に神経心理検査（WAIS-R、WRS、Rey test）を行い、このデータをもとに認知機能の術後改善、不変、悪化の3つに分類した。また、術前後に18F-FDG PETを用いて脳糖代謝画像を撮像し、3D-SSPを用いて認知機能不変群の術前後変化を対象として、各症例の大脳皮質における術後の有意な糖代謝増加あるいは低下面積を算出した。その結果、術後認知機能改善は7例、不変は9例、悪化は6例であった。大脳皮質における術後の糖代謝増加面積は改善＞不変＞悪化の順で有意差があり、糖代謝低下面積は改善＜不変＜悪化の順で有意差があった。CEA後の認知機能変化と手術側大脳半球の脳糖代謝変化とは相関することを証明した。

Research Products

• [Journal Article] Hypoxic viable tissue in human chronic cerebral ischemia due to unilateral major erebral artery steno-occlusive disease (2015)
  • Author(s): Hiroaki Saura, MD; Kuniaki Ogasawara, MD; Takaaki Beppu, MD; Koji Yoshida, MD; Masakazu Kobayashi, MD; Kenji Yoshida, MD; Kazunori Terasaki, PhD; Yoshihiro Takai, MD; Akira Ogawa, MD
  • Journal Title: Ｓｔｒｏｋｅ Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Post-Carotid Endarterectomy Changes of Cerebral Glucose Metabolism on 18F-Fluoro-Deoxyglucose Positron Emission Tomography Associated with Postoperative Improvement and Impairment in Cognitive Function (2015)
  • Author(s): Koji Yoshida, M.D., Kuniaki Ogasawara, M.D. Hiroaki Saura, M.D. Hideo Saito, M.D. Masakazu Kobayashi, M.D. Kenji Yoshida, M.D. Kazunori Terasaki, Ph.D. Shunrou Fujiwara, Ph.D. Akira Ogawa, M.D.
  • Journal Title: Journal of Neurosurgery Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 頚動脈内膜剥離術後認知機能変化と脳糖代謝変化：FDG-PETを用いて (2015)
  • Author(s): 吉田 浩二、小笠原 邦昭、佐浦 宏明、斎藤 秀夫、佐々木 敏秋、寺崎 一典、小林 正和、吉田 研二、小川 彰
  • Organizer: 第40回日本脳卒中学会総会
  • Place of Presentation: リーガロイヤルホテル広島（広島県広島市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 脳主幹動脈狭窄閉塞病変による慢性脳虚血における低酸素組織：18F FRP-170による検討 (2015)
  • Author(s): 佐浦宏明、小笠原邦昭、斎藤秀夫、吉田浩二、寺崎一典、佐々木秋敏、小林正和、吉田研二、別府高明、小川彰
  • Organizer: 第40回日本脳卒中学会総会
  • Place of Presentation: リーガロイヤルホテル広島（広島県広島市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 頚動脈内膜剥離術後認知機能変化と脳糖代謝動態：FDG-PET研究 (2014)
  • Author(s): 吉田 浩二、小笠原 邦昭、佐浦 宏明、斎藤 秀夫、小林 正和、吉田 研二、小川 彰
  • Organizer: 第26回日本脳循環代謝学会総会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [Presentation] 脳主幹動脈狭窄閉塞病変による慢性脳虚血における低酸素組織：18F FRP-170による検討 (2014)
  • Author(s): 佐浦宏明、小笠原邦昭、斎藤秀夫、吉田浩二、寺崎一典、佐々木秋敏、小林正和、吉田研二、別府高明、小川彰
  • Organizer: 第26回日本脳循環代謝学会総会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [Presentation] 頸動脈内膜剥離術後認知機能改善あるいは悪化における脳糖代謝変化：FDG-PETを用いて (2014)
  • Author(s): 吉田 浩二 小笠原 邦昭 佐浦 宏明 斎藤 秀夫 佐々木 秋敏 寺崎 一典 小林 正和 吉田 研二 小川 彰
  • Organizer: 日本脳神経外科学会第73回学術総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪(東京都港区)
  • Year and Date: 2014-10-09 – 2014-10-11
• [Presentation] 脳主幹動脈狭窄閉塞病変による慢性脳虚血における低酸素組織：18F FRP-170による検討 (2014)
  • Author(s): 佐浦宏明、小笠原邦昭、斎藤秀夫、吉田浩二、寺崎一典、佐々木秋敏、小林正和、吉田研二、別府高明、小川彰
  • Organizer: 日本脳神経外科学会 第73回学術総会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪(東京都港区)
  • Year and Date: 2014-10-09 – 2014-10-11
• [Presentation] 脳主幹動脈狭窄閉塞病変による慢性脳虚血における低酸素組織：18F FRP-170による検討 (2014)
  • Author(s): 佐浦宏明、小笠原邦昭、斎藤秀夫、吉田浩二、寺崎一典、佐々木秋敏、小林正和、吉田研二、別府高明、小川彰
  • Organizer: 第24回 東北脳SPECT研究会
  • Place of Presentation: 秋田キャッスルホテル（秋田県秋田市）
  • Year and Date: 2014-09-05