リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Is Generalized and Segmental Dystonia Accompanied by Impairments in the Dopaminergic System?」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Is Generalized and Segmental Dystonia Accompanied by Impairments in the Dopaminergic System?

池澤 淳 横浜市立大学

2022.03.25

概要

1.序論
ジストニアは不随意運動症の一種であり,その病態は大脳皮質-大脳基底核ループにおいてパーキンソン病と逆の機序,すなわち,直接路の亢進・間接路の低下によると説明されてきた.しかし,近年では大脳基底核だけでなく小脳・大脳皮質・視床などを含む脳のネットワーク障害であると考えられつつある(Schirinzi T, et al., 2018).黒質線条体ドパミン系の関与については言及されていないが,ドパミン合成経路の酵素異常症であるDYT5(DYTGCH1,瀬川病),ドパミン受容体拮抗薬の長期投与が原因である遅発性ジストニアなど,一部のジストニアはドパミン系の機能低下により発症する.さらに,全身性ジストニアを中心とした病理学的検討において黒質神経細胞の減少が報告され(Iacono D, et al., 2015),DYT5以外でもドパミン産生機能の低下が示唆されている.本研究では神経メラニン画像(neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging, NM-MRI),ドパミントランスポーター単一光子放射線断層撮影(dopamine transporter single photon emission computed tomography, DAT SPECT, 123I FP-CIT SPECT)を用いてジストニアにおけるドパミン産生機能を検討することを目的とした.

2.対象と方法
東京都立神経病院倫理委員会の承認(TS-H30-053)の下に,2017年1月から2019年12月の間に,Movement Disorder Society (MDS)の診断・分類基準(Albanese A, et al., 2013)により全身性・分節性ジストニアと診断された患者を対象とした.脳MRIにおいて異常を示す例や,顕著な精神症状や知能低下を示す例,その他神経変性疾患が示唆される症例を除外し,ジストニア群18例(平均40±2.6歳,M/F12/6,全身性/分節性16/2,一次性/二次性14/4)を対象とした.

対照群として,ジストニア群と年齢が合致させた健常者群27例(39±1.8歳M/F15/12)に加え,パーキンソン病(PD)群18例(52±1.2歳、M/F12/6)を用いた.ジストニア群とごく初期のPD群を比較するため,PD群は発症5年以内でジストニア症状を欠き,wearing offやジスキネジアなどの運動合併症を伴わず,未治療もしくは夜間以降に内服をせずに翌日に評価した状態overnight washout)で Hoehn & Yahr分類I~IIの患者を抽出した.

方法については,(1)NM-MRIにおいて中脳の高信号領域として描出される黒質メラニンの高信号域領域(The area corresponding to NM in the SN, NM-SN領域)を盲検下で計測した.(2)さらにジストニア群17例,PD群8例においてDATSPECTを撮像した.DATSPECTの画像データは,線条体ファントムを用いて日本人のデータベースを基に標準化を行った.この標準化により,ジストニア群及びPD群のDATSPECTを,線条体と全脳のドパミン再取込の比であるcalibrated specific binding ratio (cSBR)を指標として,256人の健康者データベースと比較することが可能となった.また,Fahn-Marsden Dystonia Rating Scale(FMDRS)(120点満点,点数が高いほど重症)を用いてジストニアの重症度を評価し,画像データとFMDRSの結果の相関を検討した.

3. 結果
(1) NM-SN 領域は,ジストニア群平均 31±4.2,PD 群 28±3.8,健常者群 43±3. 8 であり,ジストニア群と PD 群は健常者群よりも有意に低値(p<0.05)であったがジストニア群と PD 群に有意差は見られなかった(p=0.28).NM-SN 領域は FMDRS と逆相関した( r=- 0.48, p<0.05).(2) cSBR 値は,ジストニア群 5.1±0.2,PD 群 2.8±0.2,健常者群予測値 9.2 であった.NM-SN 領域においてはジストニア群と PD 群は同程度の減少を示していたが,cSBR ではPD 群のほうがジストニア群よりも有意に低値であった(p<5x10-6).ジストニア群において,NM-SN 領域と同様に cSBR も FMDRS と逆相関を示した(r=-0.53, p<0.05).

4. 考察
全身性および分節性ジストニア患者において,NM-MRI における NM-SN 領域および DAT SPECT の cSBR の双方が低下しており,ドパミン系の障害が存在することが明らかとなった.NM-SN 領域とcSBR の双方がFMDRS と相関したことから,ドパミン産生障害が全身性および分節性ジストニアの病態および症状発現に関係していると考えられ,ネットワーク障害の一つとして黒質線条体ドパミン系が関与している可能性が示唆された.

一方で,NM-SN 領域とcSBR の結果には乖離がみられたことから,全身性・分節性ジストニアにおける黒質異常は,PD における変性とは様相が異なると考えられた.すなわち,ドパミン系の関与のメカニズムがPD とジストニアで異なっていることが示唆された.

この論文で使われている画像

参考文献

1. Schirinzi T, Sciamanna G, Mercuri NB, Pisani A. Dystonia as a network disorder: a concept in evolution. Curr Opin Neurol. (2018) 31:498– 503. doi: 10.1097/WCO.0000000000000580

2. Naumann M, Pirker W, Reiners K, Lange KW, Becker G, Brucke T. Imaging the pre and postsynaptic side of striatal dopaminergic synapses in idiopathic cervical dystonia: a SPECT study using [123I] epidepride and [123I] beta-CIT. Mov Disord. (1998) 13:319–23. doi: 10.1002/mds.870130219

3. Zoons E, Tijssen MAJ, Dreissen YEM, Speelman JD, Smit M, Booij J. The relationship between the dopaminergic system and depressive symptoms in cervical dystonia. Eur J Nucl Med Mol Imaging. (2017) 44:1375– 82. doi: 10.1007/s00259-017-3664-x

4. Jeon BS, Jeong JM, Park SS, Kim JM, Chang YS, Song HC, et al. Dopamine transporter density measured by [123I]beta-CIT singlephoton emission computed tomography is normal in dopa-responsive dystonia. Ann Neurol. (1998) 43:792–800. doi: 10.1002/ana.410 430614

5. Huang CC, Yen TC, Weng YH, Lu CS. Normal dopamine transporter binding in dopa responsive dystonia. J Neurol. (2002) 249:1016–20. doi: 10.1007/s00415-002-0776-3

6. Cáceres-Redondo MT, Carrillo F, Palomar FJ, Mir P. DYT-1 gene dystonic tremor presenting as a “scan without evidence of dopaminergic deficit.” Mov Disord. (2012) 27:1469. doi: 10.1002/mds.25171

7. Cilia R, Reale C, Castagna A, Nasca A, Muzi-Falconi M, Barzaghi C, et al. Novel DYT11 gene mutation in patients without dopaminergic deficit (SWEDD) screened for dystonia. Neurology. (2014) 83:1155– 62. doi: 10.1212/WNL.0000000000000821

8. Ichinose H, Ohye T, Takahashi E, Seki N, Hori T, Segawa M, et al. Hereditary progressive dystonia with marked diurnal fluctuation caused by mutations in the GTP cyclohydrolase I gene. Nat Genet. (1994) 8:236– 42. doi: 10.1038/ng1194-236

9. Mencacci NE, Isaias IU, Reich MM, Ganos C, Plagnol V, Polke JM, et al. Parkinson’s disease in GTP cyclohydrolase 1 mutation carriers. Brain. (2014) 137:2480–92. doi: 10.1093/brain/awu179

10. Lee WW, Jeon B, Kim R. Expanding the spectrum of Dopa-Responsive Dystonia (DRD) and proposal for new definition: DRD, DRD-plus, and DRD Look-alike. J Korean Med Sci. (2018) 33:e184. doi: 10.3346/jkms.2018.33.e184

11. Kidron D, Melamed E. Forms of dystonia in patients with Parkinson’s disease. Neurology. (1987) 37:1009–11. doi: 10.1212/WNL.37.6.1009

12. Shetty AS, Bhatia KP, Lang AE. Dystonia and Parkinson’s disease: what is the relationship? Neurobiol Dis. (2019) 132:104462. doi: 10.1016/j.nbd.2019.05.001

13. Ward KM, Citrome L. Antipsychotic-related movement disorders: drug-induced parkinsonism vs. tardive dyskinesia-key differences in pathophysiology and clinical management. Neurol Ther. (2018) 7:233–48. doi: 10.1007/s40120-018-0105-0

14. Kiriakakis V, Bhatia KP, Quinn NP, Marsden CD. The natural history of tardive dystonia. A long-term follow-up study of 107 cases. Brain. (1998) 121:2053–66. doi: 10.1093/brain/121.11.2053

15. Iacono D, Geraci-Erck M, Peng H, Rabin ML, Kurlan R. Reduced number of pigmented neurons in the substantia nigra of dystonia patients? Findings from extensive neuropathologic, immunohistochemistry, and quantitative analyses. Tremor Other Hyperkinet Mov. (2015) 10:40. doi: 10.5334/tohm.241

16. McNaught KS, Kapustin A, Jackson T, Jengelley TA, Jnobaptiste R, Shashidharan P, et al. Brainstem pathology in DYT1 primary torsion dystonia. Ann Neurol. (2004) 56:540–7. doi: 10.1002/ana.20225

17. Iacono D, Geraci-Erck M, Peng H, Rabin ML, Kurlan R. Hypertrophy of nigral neurons in Torsin1A deletion (DYT1) carriers manifesting dystonia. Parkinsonism Relat Disord. (2019) 58:63–9. doi: 10.1016/j.parkreldis.2018.08.020

18. Sasaki M, Shibata E, Tohyama K, Takahashi J, Otsuka K, Tsuchiya K, et al. Neuromelanin magnetic resonance imaging of locus ceruleus and substantia nigra in Parkinson’s disease. NeuroReport. (2006) 17:1215– 8. doi: 10.1097/01.wnr.0000227984.84927.a7

19. Booij J, Tissingh G, Boer GJ, Speelman JD, Stoof JC, Janssen AG, et al. [123I]FP-CIT SPECT shows a pronounced decline of striatal dopamine transporter labelling in early and advanced Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. (1997) 62:133–40. doi: 10.1136/jnnp.62.2.133

20. Albanese A, Bhatia K, Bressman SB, Delong MR, Fahn S, Fung VSC, et al. Phenomenology and classification of dystonia: a consensus update. Mov Disord. (2013) 28:863–73. doi: 10.1002/mds.25475

21. Burke RE, Fahn S, Marsden CD, Bressman SB, Moskowitz C, Friedman J. Validity and reliability of a rating scale for the primary torsion dystonias. Neurology. (1985) 35:73–7. doi: 10.1212/WNL.35.1.73

22. Postuma RB, Berg D, Stern M, Poewe W, Olanow CW, Oertel W, et al. MDS clinical diagnostic criteria for Parkinson’s disease. Mov Disord. (2015) 30:1591–601. doi: 10.1002/mds.26424

23. Kawaguchi H, Shimada H, Kodaka F, Suzuki M, Shonotoh H, Hirano S, et al. Principal component analysis of multimodal neuromelanin MRI and dopamine transporter PET data provides a specific metric for the nigral dopaminergic neuronal density. PLoS ONE. (2016) 11:e0151191. doi: 10.1371/journal.pone.0151191

24. Nakata Y, Sakamoto A, Kawata A. Neuromelanin imaging analyses of the substantia nigra in patients with Machado–Joseph disease. Neuroradiology. (2020) 62:1433–9. doi: 10.1007/s00234-020-02479-9

25. Mukai M, Sugaya K, Yabe I, Goto Y, Yokochi F, Miyamoto K, et al. Neuromelanin MRI in a family with mitochondrial parkinsonism harboring a Y955C mutation in POLG1. Parkinsonism Relat Disord. (2013) 19:821– 4. doi: 10.1016/j.parkreldis.2013.04.011

26. Tossici-Bolt L, Hoffmann SM, Kemp PM, Mehta RL, Fleming JS. Quantification of [123I]FP-CIT SPECT brain images: an accurate technique for measurement of the specific binding ratio. Eur J Nucl Med Mol Imaging. (2006) 33:1491–9. doi: 10.1007/s00259-006-0155-x

27. Matsuda H, Murata M, Mukai Y, Sako K, Ono H, Toyama H, et al. Japanese multicenter database of healthy controls for [123I] FP-CIT SPECT. Eur J Nucl Med Mol Imaging. (2018) 45:1405–16. doi: 10.1007/s00259-018-3976-5

28. Tossici-Bolt L, Dickson JC, Sera T, Booij J, Asenbaun-Nan S, Bagnara MC, et al. [123I]FP-CIT ENC-DAT normal database: the impact of the reconstruction and quantification methods. EJNMMI Phys. (2017) 4:8. doi: 10.1186/s40658-017-0175-6

29. Nobili F, Naseri M, De Carli F, Asenbaum S, Booij J, Darcourt J, et al. Automatic semi-quantification of [123I]FP-CIT SPECT scans in healthy volunteers using BasGan version 2: results from the ENC-DAT database. Eur J Nucl Med Mol Imaging. (2013) 40:565–73. doi: 10.1007/s00259-012-2304-8

30. Morbelli S, Esposito G, Arbizu J, Barthel H, Boellaard R, Bohnen NI, et al. EANM practice guideline/SNMMI procedure standard for dopaminergic imaging in Parkinsonian syndromes 1.0. Eur J Nucl Med Mol Imaging. (2020) 47:1885–912. doi: 10.1007/s00259-020-04817-8

31. De La Fuente-Fernández R, Furtado S, Guttman M, Furukawa Y, Lee CS, Calne DB, et al. VMAT2 binding is elevated in dopa-responsive dystonia: visualizing empty vesicles by PET. Synapse. (2003) 49:20– 8. doi: 10.1002/syn.10199

32. Pavese N, Tai YF. Nigrosome Imaging and neuromelanin sensitive MRI in diagnostic evaluation of Parkinsonism. Mov Disord Clin Pract. (2018) 5:131–40. doi: 10.1002/mdc3.12590

33. Kuya K, Ogawa T, Shinohara Y, Ishibashi M, Fujii S, Mukuda N, et al. Evaluation of Parkinson’s disease by neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging and 123I-FP-CIT SPECT. Acta Radiol. (2018) 59:593– 8. doi: 10.1177/0284185117722812

34. Taniguchi D, Hatano T, Kamagata K, Okuzumi A, Oji Y, Mori A, et al. Neuromelanin imaging and midbrain volumetry in progressive supranuclear palsy and Parkinson’s disease. Mov Disord. (2018) 33:1488– 92. doi: 10.1002/mds.27365

35. Sato K, Sumi-Ichinose C, Kaji R, Nomura T, Nagatsu I, Ichinose H, et al. Differential involvement of striosome and matrix dopamine systems in a transgenic model of dopa-responsive dystonia. Proc Natl Acad Sci USA. (2008) 105:12551–6. doi: 10.1073/pnas.0806065105

36. Rose SJ, Yu XY, Heinzer AK, Harrast P, Fan X, Thompson VB, et al. A new knock-in mouse model of L-dopa-responsive dystonia. Brain. (2015) 138:2987–3002. doi: 10.1093/brain/awv212

37. Grötzsch H, Pizzolato GP, Ghika J, Schorderet D, Vingerhoets FJ, Landis T, et al. Neuropathology of a case of dopa-responsive dystonia associated with a new genetic locus, DYT14. Neurology. (2002) 58:1839– 42. doi: 10.1212/WNL.58.12.1839

38. Segawa M, Nomura Y, Hayashi M. Dopa-responsive dystonia is caused by particular impairment of nigrostriatal dopamine neurons different from those involved in Parkinson disease: evidence observed in studies on Segawa disease. Neuropediatrics. (2013) 44:61–6. doi: 10.1055/s-0033- 1337337

39. Holton JL, Schneider SA, Ganesharajah T, Gandhi S, Strand C, Shashidharan P, et al. Neuropathology of primary adult-onset dystonia. Neurology. (2008) 70:695–9. doi: 10.1212/01.wnl.0000302175.76229.f0

40. Svetel M, Tomic A, Mijajlovi ´ c M, Dobricic V, Novakovic I, Pekmezovic T, et ´ al. Transcranial sonography in dopa-responsive dystonia. Eur J Neurol. (2017) 24:161–6. doi: 10.1111/ene.13172

41. Saunders-Pullman R, Stanley K, Brüggemann N, Raymond D, San Luciano M, Wang C, et al. Substantia nigra hyperechogenicity in DYT6 dystonia: a pilot study. Parkinsonism Relat Disord. (2010) 16:420– 2. doi: 10.1016/j.parkreldis.2010.03.003

42. Zhang Y, Zhang YC, Sheng YJ, Chen XF, Wang CS, Ma Q, et al. Sonographic alteration of basal ganglia in different forms of primary focal dystonia: a cross-sectional study. Chin Med J (Engl). (2016) 129:942– 5. doi: 10.4103/0366-6999.179792

43. Kojima K, Nakajima T, Taga N, Miyauchi A, Kato M, Matsumoto A, et al. Gene therapy improves motor and mental function of aromatic L-amino acid decarboxylase deficiency. Brain. (2019) 142:322–33. doi: 10.1093/brain/awy331

44. longi P, Iaccarino L, Perani D. PET Neuroimaging: insights on Dystonia andTourette Syndrome and Potential Applications. Front Neurol. (2014) 5:183. doi: 10.3389/fneur.2014. 00183

45. Bonsi P, Ponterio G, Vanni V, Tassone A, Sciamanna G, Migliarini S, et al. RGS9-2 rescues dopamine D2receptor levels and signaling in DYT1 dystonia mouse models. EMBO Mol Med. (2019)11:e9283. doi: 10.15252/emmm.201809283

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る