イメージングと新規バイオマーカーを用いた慢性疲労症候群の客観的診断法の開発
研究課題情報
- 課題管理番号
- 18dk0310068h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
その他<第一期>
- 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: 体外診断薬
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: 体外診断薬
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: 体外診断薬
対象疾患: 神経系の疾患
- 代表研究機関
- 国立研究開発法人理化学研究所
- 研究代表者
(2018) 渡辺恭良, 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター 健康病態科学研究チーム チームリーダー
(2017) 渡邊恭良, 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター センター長
(2016) 渡邊恭良, 国立研究開発法人理化学研究所, ライフサイエンス技術基盤研究センター センター長
- 研究期間
- 2016年度 - 2018年度
- 課題への総配分額
- 69,000 千円
- 研究概要(2018)
- 慢性疲労症候群(CFS)は、長期に亘り日常生活や社会生活レベルを著しく低下させる疾病であり、早急に対策を講じる必要があるが、未だ、客観的診断法が世界的に定まっていない。本研究では、最近申請者らが発見した重症CFS患者のPETイメージングによる脳内神経炎症、脳磁図による疲労特有の過剰反応や過剰防御、また、呼気分析による特徴物質解析、血液内微粒子分析、神経伝達物質受容体に対する自己抗体解析、免疫異常の検討などを行い、その相関解析により、CFSの客観的診断法を開発する。
- 研究概要(2017)
- 慢性疲労症候群(CFS)は、長期に亘り日常生活や社会生活レベルを著しく低下させる疾病であり、早急に対策を講じる必要があるが、未だ、客観的診断法が世界的に定まっていない。本研究では、最近申請者らが発見した重症CFS患者のPETイメージングによる脳内神経炎症、脳磁図による疲労特有の過剰反応や過剰防御、また、呼気分析による特徴物質解析、血液内微粒子分析、神経伝達物質受容体に対する自己抗体解析、免疫異常の検討などを行い、その相関解析により、CFSの客観的診断法を開発する。
- 研究概要(2016)
- 慢性疲労症候群(CFS)は、長期に亘り日常生活や社会生活レベルを著しく低下させる疾病であり、早急に対策を講じる必要があるが、未だ、客観的診断法が世界的に定まっていない。本研究では、最近申請者らが発見した重症CFS患者のPETイメージングによる脳内神経炎症、脳磁図による疲労特有の過剰反応や過剰防御、また、呼気分析による特徴物質解析、血液内微粒子分析、神経伝達物質受容体に対する自己抗体解析、免疫異常の検討などを行い、その相関解析により、CFSの客観的診断法を開発する。
研究成果情報
2018
2017
2016
成果の概要
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筋痛性脳脊髄炎/慢性疲労症候群(ME/CFS)患者の神経炎症像を高感度に検出するため、大阪市立大学医学部附属病院において[18F]DPA-714の院内製剤法を確立し、倫理委員会の承認を得て、PET臨床研究を開始した。平成30年度は、ME/CFS患者10例の臨床研究を計画していたが、医用サイクロトロンの故障と修理不能により、外部医療機関に技術移転後、臨床研究を進めた。臨床研究グループでは、[18F]DPA-714 PET検査を実施するME/CFS患者を選出・リクルートして、被験者の臨床病態とともにPET検査の有用性を検証する周辺データを提供した。PETによる脳内炎症の部位・程度と、粒子タンパク等新たに特定されたバイオマーカーを中心に関連解析を進めた。一方で、ME/CFSの新規客観的診断マーカーを探索:1)独自に開発した身体加速度と心拍変動から求めた指標を用い,高齢者と比較し若年成人女性では当該指標が疲労群では有意に低下することから、本指標は比較的若年者の疲労を客観的に検出可能であることが判明した。2)患者の呼気分析から、神経症傾向やうつ傾向を示す傾向があることを明らかにした。3)自己免疫性自律神経節障害の病態に関与する自己抗体である「自律神経節アセチルコリン受容体(gAChR)に対する自己抗体」の計測系を樹立し、ME/CFS 2症例における本抗体陽性を確認した。4)ME/CFS患者血液のリンパ球解析の結果、健常者と比べ、リンパ球細胞亜分画の異常や活性化マーカーの増加など複数の異常を同定することができた。平成30年度はBリンパ球およびTリンパ球の解析を実施した。フローサイトメーター解析により、B細胞/T細胞亜分画頻度の偏倚を見出したほか、B細胞受容体レパトア解析での変化も確認した。これらはME/CFSの免疫病態を反映するものと考えられた。ME/CFS患者と健常者を対象に、主観的アンケートや脳波計測により睡眠状況を評価し、ME/CFSの睡眠特性、および疲労度との関連性を検討し、ME/CFS は健常者と比較して睡眠欲求が強く、昼間の入眠が夜間睡眠の質の低下を惹起することが判明した。一方、疾患モデル動物での研究においては、平成30年度は、脳内の活性化ミクログリアに特異的に発現するTranslocator proteinとCyclooxygenase 1を別々に認識する[18F]DPA-714と [18F]KTP-Meを用いて,慢性疲労モデルでの脳内炎症の定量解析を試みた。その結果、[18F]KTP-Meは初期の脳内炎症を、[18F]DPA-714は後半の脳内炎症を評価可能なことを明らかにした。また、ME/CFS患者の病態バリエーションを考慮し、感染とストレス負荷を組み合わせたモデル動物や、エネルギー代謝異常を再現したモデル動物等を作製した。そして、脳、肝臓、血液においてサイトカイン発現や代謝物量の変化を解析し、疲労病態における炎症と代謝変化との関係性を明らかにした。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Ishii A, Matsuo T, Nakamura C, Uji M, Yoshikawa T, Watanabe Y. Decreased alpha-band oscillatory brain activity prior to movement initiated by perception of fatigue sensation. Sci Rep. 2019, 9(1), 4000. doi: 10.1038/s41598-019-40605-7.
2. Ishii A, Ishizuka T, Muta Y, Tanaka M, Yamano E, Watanabe Y. The neural effects of positively and negatively re-experiencing mental fatigue sensation: a magnetoencephalography study. Exp. Brain Res. 2018, 236(6), 1735-1747. doi:10.1007/s00221-018-5260-0.
3. Shibata A, Sugano Y, Shimouchi A, Yokokawa T, Jinno N, Kanzaki H, Ohta-Ogo K, Ikeda Y, Okada H, Aiba T, Kusano K, Shirai M, Ishibashi-Ueda H, Yasuda S, Ogawa H, Anzai T. Decrease in exhaled hydrogen as marker of congestive heart failure. Open Heart. 2018, 12, 5(2), e000814. doi: 10.1136/openhrt-2018-000814.
4. Yokokawa T, Sato T, Suzuki S, Oikawa M, Yoshihisa A, Kobayashi A, Yamaki T, Kunii H, Nakazato K, Suzuki H, Saitoh SI, Ishida T, Shimouchi A, Takeishi Y. Change of Exhaled Acetone Concentration Levels in Patients with Acute Decompensated Heart Failure. Int Heart J. 2018, 31, 59(4), 808-812. doi: 10.1536/ihj.17-482.
5. Nakane S, Mukaino A, Higuchi O, Watari M, Maeda Y, Yamakawa M, Nakahara K, Takamatsu K, Matsuo H, Ando Y. Autoimmune autonomic ganglionopathy: an update on diagnosis and treatment. Expert Rev Neurother. 2018, 18, 953-965. doi: 10.1080/14737175.2018.1540304.
6. Okawa N,Kuratsune D,Koizumi J,Mizuno K,Kataoka Y, Kuratsune H.Application of autonomic nervous function evaluation to job stress screening,Heliyon.2019, 5(2), e01194. doi:10.1016/j.heliyon.2019.e01194.
7. 渡辺恭良. 筋痛性脳脊髄炎/慢性疲労症候群の脳科学研究. Brain and Nerve. 2018, 70(11), 1193-1201. doi: 10.11477/mf.1416201164.
8. 倉恒弘彦.日本における疲労の現状と客観的疲労評価法. ストレス科学.2018, 32(4), 271-282.
9. 倉恒弘彦.日本における現状と診断・治療. 難病と在宅ケア.2018,24(6), 5-11.
10. 倉恒弘彦.線維筋痛症と慢性疲労症候群. 日本臨牀.2018,76(11), 1984-1990.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. クエン酸の摂取は血漿中のクエン酸回路関連代謝物にどのような影響を与えるのか, ポスター, 原百合恵, 久米慧嗣, 片岡洋祐, 渡辺睦行, 第72回日本栄養・食糧学会大会, 2018/5/11-13, 国内.
国内 / ポスター
2. 慢性疲労症候群におけるフレイルの状況と日常生活への影響,ポスター,田中邦彦,福田早苗,雪野皐月,山口浩二,松本美富士,渡辺恭良,倉恒弘彦,第14回日本疲労学会総会・学術集会,福岡、2018/5/18,国内.
国内 / ポスター
3. 子どもに対する客観的健康評価Ⅲ-中学生の睡眠と疲労の状態,ポスター,大川尚子,福田早苗,藤岡弘季,倉恒弘彦,東尾真紀子,水野敬,第14回日本疲労学会総会・学術集会,2018/5/18,国内.
国内 / ポスター
4. 心拍変動を用いた健常者の睡眠段階評価システムの試み,ポスター,山口浩二,笹部哲也,中富康仁,田中邦彦,倉恒弘彦,稲葉雅章,渡辺恭良,第14回日本疲労学会総会・学術集会,2018/5/18,国内.
国内 / ポスター
5. 心拍変動を用いたME/CFS患者の睡眠段階評価の試み,ポスター,山口浩二,笹部哲也,中富康仁,田中邦彦,倉恒弘彦, 稲葉雅章,渡辺恭良,第14回日本疲労学会総会・学術集会,2018/5/18,国内.
国内 / ポスター
6. 身体的疲労における無意識下でのパフォーマンス調節メカニズムに関する脳磁図研究, 口頭, 石井聡, 田中雅彰, 山野恵美, 松尾貴司, 中村千華, 高田勝子, 宇治正人, 吉川貴仁, 渡辺恭良, 第14回日本疲労学会総会・学術集会,2018/5/18,国内.
国内 / 口頭
7. 安静閉眼時自律機能と睡眠・覚醒時自律神経機能との関連,ポスター,倉恒大輔,山口浩二,倉恒弘彦, 第14回日本疲労学会総会・学術集会,福岡, 2018/5/18,国内.
国内 / ポスター
8. ME/CFS患者の睡眠障害について, 口頭, 山田真介, 林礼行, 都井律和, 広田知依, 山口浩二, 藏城雅文, 森岡与明, 吉田政樹, 倉恒弘彦, 絵本正憲, 稲葉雅章, 第14回日本疲労学会総会・学術集会, 福岡、 2018/5/18, 国内.
国内 / 口頭
9. アセチルコリン受容体に対する抗体と中枢神経障害, 口頭, 中根俊成,安東由喜雄, 第50回日本神経学会学術大会,2018/5/23,国内.
国内 / 口頭
10. [18F]Fluorine-incorporated(S)-ketoprofen methyl ester PETイメージングによる神経炎症の定量的評価, ポスター, 金子健一, 馬渡彩, 入江さつき, 林中恵美, 和田康弘, 土居久志, 崔翼龍, 渡辺恭良, 第13回日本分子イメージング学会総会・学術集会, 2018/5/31, 国内.
国内 / ポスター
「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. 日本・理化学研究所における抗疲労・ヘルスケア研究とその展開, 片岡洋祐, 日中平和友好条約締結40周年記念フォーラム・アジア・プライマリ・ヘルスケアフォーラム2018, 2018/4/13, 国内.
国内
2. 筋痛性脳脊髄炎/慢性疲労症候群(ME/CFS)-最近の知見 診断と治療法-,倉恒弘彦,青森県立中央病院ME/CFS研修会(「世界啓発デイ2018」セミナー),2018/5/11,国内.
国内
3. ME/CFS-最近の知見-,倉恒弘彦,第14回日本疲労学会総会・学術集会 公開市民講座 筋痛性脳脊髄炎(ME)/慢性疲労症候群(CFS),2018/5/20,国内.
国内
4. 脳科学からみた抗疲労・ヘルスケア研究とその展開, 片岡洋祐, ライオン大学院, 2018/6/7, 国内.
国内
5. 渡辺恭良, 水野敬.疲労と回復の科学, おもしろサイエンス, 日刊工業新聞社, 2018/6/27, 著書,国内.
国内
6. 分子・機能・形態統合イメージングを用いたPrecision Health,渡辺恭良,PIF・PN研・RCH共催特別ワークショップ,2018/7/25,国内.
国内
7. 抗疲労ソリューション:高濃度水素水の抗疲労効果, 渡辺恭良,水野敬, 第8回日本分子状水素医学生物学会大会, 2018/8/23, 国内.
国内
8. 日本人の疲労~その現状と、評価・対策法~,倉恒弘彦,第7回福島市医師会介護予防講演会,2018/9/8, 国内.
国内
9. 健康に「本当に」良いことは何か? 健康脆弱化を防ぐ, 渡辺恭良, 「ヒト」と「科学」を考える~連続セミナー, 2018/10/14, 国内.
国内
10. 疲労のメカニズムと疲労回復のヘルスケア,倉恒弘彦,平成30年度消防団員等公務災害補償等全国研修会,2018/10/25,国内.
国内