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VRゴーグルを用いたヒト試験で「認知症最初期状態の病理像」を示すヒトの検知に成功

MIG株式会社は、学習院大学理学部生命科学科高島研究室との共同研究で認知症に自覚症状のない20代から80代までの男女を対象に嗅内野に存在するグリッド細胞機能を測定する臨床研究を行い、一定の基準値を超えたグリッド細胞機能低下が嗅内野に神経原線維変化が生じる認知症超早期(40代でも始まっているが自覚症状無し)の病理状態を示すBraak Stage I,IIと同じ年代比率を示すことを明らかにしたと発表した。この成果は2020年11月26日から開催される第39回日本認知症学会学術集会で発表するという。

■取り組みの背景

高齢化が大きな社会課題となっている中、認知症発症の原因となる脳細胞の破壊がまず空間ナビゲーション機能を担う嗅内野から始まることに注目し、VRゴーグルで空間ナビゲーション機能を測定する方法を開発したとのことだ。これを軸に超早期判定・早期予防活動開始のサービスを展開しているという。

■これまでにわかっていること

認知症は加齢に伴う嗅内野の神経原線維変化形成による機能低下からはじまり海馬、大脳辺縁系、新皮質機能へと順番に神経原線維変化が生じその部分の機能低下が引き起こされる。そのため嗅内野の機能低下は認知症を引き起こす数十年前に起きているが、認知機能検査で異常は示さない。嗅内野機能の一つに空間情報処理を行うナビゲーション機能があり、この役割を果たしているのが嗅内野に存在する格子細胞(Grid cell)である。グリッド細胞は、空間探索時に三角形の頂点を結んだ場所に来た時に発火する細胞であることが齧歯類を用いた研究から初めて明らかにされた。

また、これまでに、ヒトを対象とした研究が複数実施され、以下の報告がなされている。(1)グリッド細胞の活動はfMRIを用いて測定されること。(2)アルツハイマー病リスク遺伝子であるAPOEのε3/ε4を持つ被験者では、ε3/ε3の被験者と比較し、グリッド細胞活動の有意な低下を示すこと。(3)若齢者と高齢者の比較においても高齢者でグリッド細胞の活動に有意な低下が見られ、また、グリッド細胞の活動とナビゲーション機能には相関が見られること。(4)健常者と認知症の前段階である軽度認知障害(MCI)の被験者を比較するとMCIでグリッド細胞活動の有意な低下を示し、嗅内野体積とナビゲーション機能を測定するpath integration performanceに相関があること。

このように、嗅内野のナビゲーション機能は加齢や認知症のリスクで低下することが示されている。一方、ナビゲーション機能はどの時点で病理状態を示す指標(Braak stageなど)を反映するのかは十分に調べられていないという。

■本研究の概要

認知症に自覚症状のない20代から80代までを対象に嗅内野に存在するグリッド細胞機能を測定する臨床研究を行い、一定の基準値を超えたグリッド細胞機能低下が嗅内野に神経原線維変化が生じる認知症最初期の病理状態を示すBraak stage I,IIと同じ年代比率を示すことを明らかにした。この成果は超早期の認知症予防や治療開始を可能にするとのことだ。

■試験方法

VRゴーグルを用いて嗅内野機能であるpath integration performance、による神経MoCA-Jテストを20代から80代までの健康なボランティア180名(MoCA-Jを同時に行ったのは90名)を対象に行った。path integration performanceで被験者はVRゴーグル空間内で1-2-3の順番で移動し、最初の地点と思われる位置に戻る。この時の距離のズレerror distanceを測定する。

■試験結果

20代のerror distance中央値は2.3で最大値は約5Vmとなったことから嗅内野が正常な場合の最大error distanceを5Vmとした。50代、60代の中央値は約5Vmであった。データを詳細に見るとこの年代では約半数で5Vmを上回っているので半数程度に嗅内野機能の低下があることが見出された。70歳以降では中央値が約8Vmで8割に嗅内野機能の低下がみられた。MoCA-Jで25点以下のスコアを示した14名の平均error distanceは、6.4Vmであった。25点以上は76名で平均error distanceは4.5Vmであった。各年齢層のerror distanceの平均とMoCA-Jで得られたスコアには高い相関が示された。5Vmは神経心理テストでは正常であるが5Vmを超えた被験者の割合はBraakらの神経原線維変化の病理観察での各年齢層での割合と合致していた(図)。このことからpath integration performanceによるerror distanceの測定は神経原線維変化形成に伴う嗅内野機能低下を反映していると考えられた。なお、各年代で性差は観察されなかった。

図:Error distance 5vm以上を示す被験者及び病理像ステージ毎の各年齢層の割合
出典元:プレスリリース

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