網羅的脳MRI解析を用いた巨脳症性疾患の予後予測のための画像バイオマーカーの探索

使用综合脑部 MRI 分析寻找用于巨脑疾病预后预测的图像生物标志物

• 批准号: 21K07694
• 负责人: 塩浜 直
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07694/
• 关键词: 脳MRI; 定量解析; 巨脳症; バイオマーカー

巨脳症性疾患の原因は、細胞増殖シグナルの亢進と先天代謝異常に大分される。細胞増殖シグナル（PI3K/AKT経路やヘッジホッグ経路）の亢進による先天異常症候群では、発達遅滞や、てんかん、脳幹圧迫による突然死、脳腫瘍の合併を認める。しかし、遺伝子変異型や既存のバイオマーカーから、合併症を予見する方法は未だ確立していない。本研究では、脳MRIの網羅的形態解析により、装置間バイアスを補正可能な、汎用性の高い小児脳形態の性別・年齢毎の基準値を創出し、巨脳症性疾患の予後に関連する画像バイオマーカーの探索を目指している。令和4年度は、日米の多施設共同研究（千葉大学医学部病院、千葉大学教育学部、東京女子医科大学八千代医療センター、名古屋大学、ボストン小児病院）との共同研究を行い、846例の脳MRIを集積した。集積した3D-T1強調画像（GE社：3D-SPGR、Philips社：3D-IR-TFE、SIEMENS社：3D-MPRAGE）をDICOM形式からNIFI形式に変換するともに、匿名化を行った。NIFI形式の画像ファイルは、カナダマギル大学の開発したCIVETのプログラムを用いてVoxel-based morphometry由来の36項目を測定した。撮像機種間のバイアスについて、測定値を経験的ベイズ法に基づいたマルチアレイ数値変換（Combat-GAM法）で統合することにより克服した。日本人小児の脳構造の年齢別基準値と、撮像機種間の補正法を確立し、巨脳症性疾患などの疾患脳の評価における有用性を検討した。今後は、巨脳症の症例数を増やして検討するとともに、出生コホート症例についても脳MRI撮影を行い巨脳症に関連する遺伝子バリアントが脳形態に与える影響についても検索する。

巨型脑病疾病的原因很大程度上是由于细胞增殖信号增加和先天性代谢代谢异常。由细胞增殖信号（PI3K/AKT途径和刺猬途径）引起的先天性综合征可能导致发育延迟，癫痫，脑干压缩引起的猝死以及伴随的脑肿瘤。但是，尚未建立预测基因突变和现有生物标志物并发症的方法。这项研究旨在为小儿脑形态找到最通用的性别和年龄特异性的参考值，通过对脑MRI的全面形态学分析，可以纠正启动间偏置，并寻找与巨型脑病的预后相关的成像生物标志物。 2022年，我们与日本 - 美国多中心研究（Chiba University of Medicine Hospital，Chiba University chiba University of Chiba University chiba University教育学院，东京妇女医科大学Yachiyo医学中心，波士顿儿童医院Nagoya大学）进行联合研究，并积累了846个脑部MRI MRI SCANS。累积的3D-T1加权图像（GE：3D-SPGR，飞利浦：3D-IR-TFE，SIEMENS：3D-MAPRAGE）从DICOM格式转换为NIFI格式，并匿名化。 NIFI格式图像文件是使用加拿大Maggill University开发的CIVET程序来测量的，以确定从基于体素的形态计量学得出的36个项目。通过基于经验贝叶斯法的多阵列数值转换（战斗机GAM方法）整合测量值，可以克服成像仪之间的偏差。我们在日本儿童中建立了大脑结构的特定年龄标准值，并在成像设备之间纠正了一种方法，并检查了其在评估脑部疾病（例如巨型脑病）方面的有用性。将来，我们将考虑增加型脑病病例的数量，并且还将对出生队列中的病例进行大脑MRI成像，以搜索与巨型脑病有关的基因变体对脑形态的影响。

项目成果

脳MRI定量解析から診る小児神経疾患－Next Generation Brain Phenotypingをめざしてー（2021年6月13日）

通过定量脑 MRI 分析诊断儿科神经系统疾病 - 瞄准下一代脑表型（2021 年 6 月 13 日）

• 发表时间: 2021
• 作者: Seiji Kodama;Junya Kobayashi;Hiroshi Yasuda;Tomisato Miura;Kento Nagata;Hironori Yoshino;塩浜 直
• 通讯作者: 塩浜 直

Subtle infantile spasms presenting as hyperirritability in <scp>CK</scp> syndrome

<scp>CK</scp> 综合征中表现为过度烦躁的轻微婴儿痉挛

• DOI: 10.1111/ped.15335
• 发表时间: 2022
• 期刊: Pediatrics International
• 影响因子: 1.4
• 作者: Hagiwara Sho;Shiohama Tadashi;Ogi Tomoo;Ichikawa Tomohiko;Hamada Hiromichi
• 通讯作者: Hamada Hiromichi

多彩な合併症を有する児の在宅移行：巨脳症・毛細血管奇形症候群の乳児例での実践例（2021年9月12日）

将患有各种并发症的儿童转移到家中：以患有巨脑畸形和毛细血管畸形综合征的婴儿为例（2021年9月12日）

• 发表时间: 2021
• 作者: Seiji Kodama;Junya Kobayashi;Hiroshi Yasuda;Tomisato Miura;Kento Nagata;Hironori Yoshino;塩浜 直;近藤 隆;武者 篤，久保亘輝，岡野奈緒子，河村英将，大野達也．;塩浜 直
• 通讯作者: 塩浜 直

小児脳MRI の基準値創出を目指した取り組み

旨在创建儿童脑部 MRI 标准值的努力

• 发表时间: 2022
• 作者: 塩浜 直;内田智子;澤田大輔;吉井祥子;萩原翔;齋藤千尋;岩瀬由紀子;濱田洋通
• 通讯作者: 濱田洋通

Boston Children's Hospital(米国)

波士顿儿童医院（美国）