脳内アミロイドβ蓄積を反映する血液バイオマーカーの臨床応用に向けた多施設共同研究
研究課題情報
- 課題管理番号
- 18dk0207022h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
脳とこころの健康大国実現プロジェクト
- 事業名
長寿・障害総合研究事業
- タグ(2018)
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
開発フェーズ: 観察研究等
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 神経系の疾患
- タグ(2017)
研究の性格: 医療技術・標準治療法の確立等につながる研究<診療の質を高めるためのエビデンス構築<診療ガイドライン作成等>を含む>
開発フェーズ: 観察研究等
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 神経系の疾患
- タグ(2016)
研究の性格: 新規診断法・検査法・検査体制の開発、確立、検証<診断薬・診断機器開発は除く>
開発フェーズ: 臨床試験
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 神経系の疾患
- 代表研究機関
- 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター
- 研究代表者
(2018) 中村昭範, 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 脳機能画像診断開発部 室長
(2017) 中村昭範, 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 脳機能画像診断開発部 室長
(2016) 中村昭範, 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 脳機能画像診断開発部 室長
- 研究期間
- 2016年度 - 2018年度
- 課題への総配分額
- 36,000 千円
- 研究概要(2018)
- アルツハイマー病治療薬の開発が進むにつれ、早期診断に利用可能な、安全・簡便かつ低コストで検査可能な血液バイオマーカーの開発が強く求められています。最近私たちは、脳内アミロイド沈着の有無を高い精度で推定できる血液バイオマーカーを開発致しました。本研究の目的は、国内多施設共同研究により、その有用性、妥当性の検証を行い、数年以内の臨床実用化に向けて必要となる科学的エビデンスを確立していくことです。
- 研究概要(2017)
- アルツハイマー病治療薬の開発が進むにつれ、早期診断に利用可能な、安全・簡便かつ低コストで検査可能な血液バイオマーカーの開発が強く求められています。最近私たちは、脳内アミロイド沈着の有無を高い精度で推定できる血液バイオマーカーを開発致しました。本研究の目的は、国内多施設共同研究により、その有用性、妥当性の検証を行い、数年以内の臨床実用化に向けて必要となる科学的エビデンスを確立していくことです。
- 研究概要(2016)
- アルツハイマー病治療薬の開発が進むにつれ、早期診断に利用可能な、安全・簡便かつ低コストで検査可能な血液バイオマーカーの開発が強く求められています。最近私たちは、脳内アミロイド沈着の有無を高い精度で推定できる血液バイオマーカーを開発致しました。本研究の目的は、国内多施設共同研究により、その有用性、妥当性の検証を行い、数年以内の臨床実用化に向けて必要となる科学的エビデンスを確立していくことです。
研究成果情報
2018
2017
2016
成果の概要
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前年度までの研究で、開発した血液バイオマーカーによって個人の脳内Aβ病変の有無を約90%の精度で推定できることを明らかにした(Nakamura et al., Nature, 2018)。今年度は、このバイオマーカーが早期のアミロイド病変を検出する能力を詳細に検討した。対象は長寿医療研究センター、東京都健康長寿医療センター、近畿大学医学部から登録された認知機能正常高齢者70名、MCI 46名、AD 61名、非AD型認知症性疾患24名の計201名(73.3±7.6歳)。血液バイオマーカーは、免疫沈降と質量分析を組み合わせたIP-MS法によって血漿中の微量なAβ関連ペプチドを測定し、それらの比(APP669-711/Aβ1-42, Aβ1-40/Aβ1-42)を数学的に組み合わることによりComposite biomarker (CB)値として求めた。PiB-PET画像の皮質平均取り込み率(SUVR)のcutoff値を1.4としてAβ陽性/陰性に分類、あるいは複数の専門医による視覚読影で同様に分類し、それぞれをStandard of Truth (SOT)とした場合のCBのパフォーマンスを比較した。その結果、CBがAβ陽性/陰性を推定する精度は、SUVR値による判定をSOTとした場合、感度92.1%, 特異度84.8%, 正診率88.1%で非常に高精度な成績を示したが、視覚判定をSOTにした場合はそれぞれ91.2%, 93.9%, 92.5%と、更に正診率が高くなった。Aβ蓄積が脳の局所に限定している場合、視覚読影では捉えられても皮質平均SUVRは閾値に達しないことがある。今回の結果は、CBがこのような軽微なアミロイド病変も高精度に推定できることを示しており、ADの前臨床期を捉える超早期診断に有用であると期待された。更に、この血液バイオマーカーがADの病態進行のバイオマーカーとされる局所ブドウ糖代謝の低下(FDG-PET score)、内側側頭葉の萎縮(VSRAD score)、認知機能(MMSE, 論理記憶等)の低下等とどのような関連があるかを検討した。その結果、CBの値はこれらのいずれとも弱~中等度の有意な相関が認められ、PiB-PETのSUVR値とこれらの病態進行マーカーとの相関関係とほぼ同等に病態進行の程度を捉えられることが明らかとなった。これらの結果は、血液バイオマーカーの臨床的有用性を示しているものと考えられた。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Nakamura A: Editorial: Plasma Biomarker for Alzheimer’s Disease: Are We Ready Now for Clinical Practice and Drug Trials? The Journal of Prevention of Alzheimer’s Disease, 2018;5(3):158-159. doi: 10.14283/jpad.2018.24. doi: 10.3389/fnagi.2018.00319.
2. Uchida Y, et al, Nakamura A: Smaller hippocampal volume and degraded peripheral hearing among Japanese community dwellers. Front. Aging Neurosci. 2018 Oct 16;10:319. doi: 10.3389/fnagi.2018.00319.
3. 中村昭範:「バイオバンクの利活用で創出された成果」NCBNニュースレター 第4巻第2号(平成30年4月30日)
4. 中村昭範, 微量の血液でアルツハイマー病を早期診断, Newton, 2018/5/7
5. 菅原通代, 他, 新畑 豊, 伊藤健吾, 中村昭範, 他:体性感覚誘発脳磁場波形にアルツハイマー病が与える影響.日本生体磁気学会誌. Vol. 31. 126-127
6. 岩田香織, 他、新畑 豊, 伊藤健吾, 中村昭範, 他:顔表情自動認知時の脳領域間 event-related functional connectivity. 日本生体磁気学会誌. Vol. 31. 140-141
7. 中村昭範:認知症の早期診断技術の進歩.認知症関連定期情報誌「アンサンブル」2018.12 Vol.9
8. 中村昭範:Alzheimer病の脳内アミロイド病変を捉える高精度血液バイオマーカー.医学のあゆみ 2019, 268(7): 588
9. 伊藤健吾, 他, 中村昭範:(論説) 認知症の診療と研究におけるPET検査.老年期認知症研究会誌, 22:65-68, 2018/10/24
10. Tsujimoto M, et al,: Arahata Y, et al,: The National Center for Geriatrics and Gerontology Diagnostic Reference Tool for Degenerative Dementia (NCGG-4D): A simple and effective tool. Journal of Clinical Gerontology & Geriatrics 2018;9(1):18-24
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Nakamura A: Development of plasma biomarkers for Alzheimer's disease. 口頭, The 4th ICAH-NCGG Symposium, 2018 /5/10, Taipei, 国外
国外 / 口頭
2. Okada Y, et al., Nakamura A, et al., Ito K, et al.,: The effect of age and sex on evaluation hippocampal atrophy in normal and mild AD dementia, J-ADNI study, ポスター, A A IC, Chicago, 2018/7/24, 国外
国外 / ポスター
3. Nakamura A, et al,: Ishii Ke, Ishii Ka, Arahata Y, et al,: Ito K,et al,:Plasma biomarker with high accuracy in predicting brain amyloid-β burden: Initial results across two independent large cohorts NCGG (Japan) and AIBL (Australia). ポスター, Alzheimer's Association International Conference, July 24, 2018, Chicago, US
不明 / ポスター
4. Nakamura A, et al., Ishii Ke, Ishii Ka, Arahata Y, et al., Ito K,et al.,: Plasma biomarker with high accuracy in predicting brain amyloid-β burden: Initial results across two independent large cohorts NCGG (Japan) and AIBL (Australia). , ポスター, Alzheimer's Association International Conference, Chicago, 2018/7/27, 国外
国外 / ポスター
5. Nakamura A: High Performance Plasma Biomarkers for Alzheimer’s Disease. 口頭,International Alzheimer’s Disease Conference, Hong Kong, 2018/9/8, 国外
国外 / 口頭
6. Nishita Y, Nakamura A, Kato T, Otsuka R, Ito K, Arai H: Frailty, Cognition, and Regional Gray Matter Volumes: Evidence from Voxel-based Morphomety. 口頭, The 14th International Symposium on Geriatrics and Gerontology, 2018 Dec 1st, Obu, 国内
国内 / 口頭
7. Nakamura A: Keynote: Developing Landscape of Blood Based Biomarkers for Alzheimer’s.Alzheimer's , 口頭, Association Satellite symposium (AAIC), 2018 Dec 19, Bengaluru, 国外
国外 / 口頭
8. Nakamura A: High performance plasma amyloid-β biomarker: next steps for clinical applications.,口頭, International Symposium on Biomarkers for Alzheimer’s Disease (ISBAD 2019 Japan), 2019/3/22, Kyoto, 国内
国内 / 口頭
9. 中村昭範, 他, 新畑 豊, 他, 伊藤健吾, 他: 顔-名前想起に関わる脳内プロセスの加齢変化、及び軽度認知障害による影響の検討.ポスター, 第59回日本神経学会学術大会, 札幌, 2018/5/26, 国内
国内 / ポスター
10. 中村昭範: アルツハイマー病の診断に役立つバイオマーカー:画像から血液検査まで鹿児島市医師会勤務医会総会・研修会講演, 口頭, 鹿児島, 2018/6/1, 国内
国内 / 口頭
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 中村昭範:アルツハイマー病を早期に発見するには?, 国立長寿医療研究センター認知症予防市民フォーラム, 2018/9/17, 国内
国内
2. 伊藤健吾:認知症分野におけるクリニカルイノベーションネットワーク(CIN)の現状「日本における認知症研究の最前線」公開シンポジウム, 名古屋, 2019/2/24, 国内
国内
3. 石井賢二: 認知症治療の現状と展望-対症療法から予防医療への展開-, 東京武尊会青梅市民認知症公開講座, 青梅, 2018/7/30, 国内
国内
4. 石井賢二: 認知症の発症メカニズムと治療予防戦略, 医療経済研究・社会保険福祉協会第41回健康食品セミナー, 東京, 2018/8/29, 国内
国内
5. 石井賢二: 認知症画像診断の現状と展望-早期診断から発症予防へ-, 平成30年度国公私立大学病院医療技術関係職員研修, 東京, 2018/10/18, 国内
国内