世界初の検査で、診断の9年前に認知症を予測可能

ロンドン大学クイーン・メアリー校の研究者らは、認知症を診断の9年前から80%以上の精度で予測できる新たな方法を開発しました。この新たな方法は、認知症の診断に一般的に用いられる記憶力検査や脳萎縮測定よりも正確な予測を可能にします。

チャールズ・マーシャル教授率いる研究チームは、機能的MRI（fMRI）スキャンを解析し、脳のデフォルトモードネットワーク（DMN）の変化を検出する予測検査を開発しました。DMNは脳の各領域を繋ぎ、特定の認知機能を果たす神経ネットワークであり、アルツハイマー病の影響を受ける最初の神経ネットワークです。

研究者らは、英国の50万人の参加者の遺伝情報と医療情報を収めた大規模な生物医学データベースおよび研究リソースであるUKバイオバンクの1,100人以上のボランティアのfMRIスキャンを使用し、デフォルトモードネットワークを構成する10の脳領域間の効果的な接続を評価した。

研究者らは、患者の有効な接続パターンが認知症を示すパターンまたは制御されたパターンのいずれかに一致する程度に基づいて、各患者に認知症確率スコアを割り当てました。

研究チームは、これらの予測値を英国バイオバンクに保管されている各患者の医療データと比較しました。その結果、モデルは認知症の発症を公式診断の最大9年前まで80%以上の精度で正確に予測できることが示されました。被験者がその後認知症を発症した症例では、モデルは診断を受けるまでの期間を2年以内の精度で予測することもできました。

研究者らは、DMNの変化が認知症の既知のリスク因子によって引き起こされる可能性についても検証しました。解析の結果、アルツハイマー病の遺伝的リスクはDMNの連結性の変化と強く関連していることが示され、これらの変化がアルツハイマー病に特異的であるという考えを裏付けています。また、社会的孤立はDMNの連結性に影響を与えることで認知症のリスクを高める可能性が高いことも明らかになりました。

クイーン・メアリー大学ウルフソン人口健康研究所予防神経科学センターの研究チームを率いたチャールズ・マーシャル教授は、次のように述べています。「将来誰が認知症を発症するかを予測することは、認知症の症状を引き起こす脳細胞の不可逆的な喪失を防ぐ治療法の開発に不可欠です。アルツハイマー病を引き起こす可能性のある脳内タンパク質の特定は向上していますが、多くの人がこれらのタンパク質を脳内に保有しながらも、認知症の症状を発症することなく数十年も生きています。」

「私たちが開発した脳機能測定法によって、ある人が実際に認知症を発症するかどうか、また発症時期についてより正確に把握できるようになり、将来の治療が有益かどうかを判断できるようになることを期待しています。」

ウルフソン人口健康研究所予防神経科学センターの主執筆者で博士研究員でもあるサミュエル・エレイラ氏は次のように付け加えた。「大規模なデータセットでこれらの分析手法を使用することで、認知症のリスクが高い人を特定できるだけでなく、どのような環境要因がそれらの人を高リスクに追い込んだのかを解明できる。」

「これらの手法を様々な神経ネットワークや集団に適用することで、認知症だけでなく、他の神経変性疾患においても、環境、神経生物学、疾患の関係性をより深く理解できる大きな可能性があります。fMRIは非侵襲性の医療画像診断技術であり、MRIスキャナーで必要なデータを収集するのに約6分しかかかりません。そのため、特にMRIが既に使用されている既存の診断経路に統合することができます。」

AINOSTICS（神経疾患の早期診断のための脳画像技術の開発を主要研究グループと共同で行っているAI企業）のCEO、ホジャット・アザドバクト氏は、次のようにコメントしています。「今回開発されたアプローチは、認知症の非侵襲性バイオマーカーを提供することで、臨床における大きなギャップを埋める可能性を秘めています。クイーン・メアリー大学のチームが発表した研究では、臨床診断を受ける最大9年前にアルツハイマー病を発症した患者を特定することに成功しました。この症状発現前の段階こそ、新たな疾患修飾技術が患者に最大の利益をもたらすことができるのです。」