タウオパチーおよび希少疾患の臨床試験におけるイメージングの概要
多様式画像診断は、タウオパチー（進行性核上性麻痺、大脳皮質基底核変性症、前頭側頭型認知症）やその他の希少疾患の早期および後期臨床試験において広く使用されています。画像診断の主な用途は以下の通りです。
- MRI
- 適格性評価
- 安全性評価
- 有効性エンドポイントの定量的測定（例：体積MRI ）
- PET
- 適格性および対象集団の強化
- 有効性エンドポイントの定量的測定（SUVR 、脳の広がりなど）
タウオパチーや希少疾患の臨床試験における神経画像診断の有効活用には、厳格な研究業務、強固なデータ追跡機能を備えた放射線画像の読影、高品質の画像から定量的測定値を導き出すための最新かつ検証済みの画像処理・分析ソフトウェアをシームレスに組み合わせることが必要です。
タウオパチーおよび希少疾患のバイオマーカーの画像化
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- 体積MRI（局所容積および皮質厚）
- タウPET
- FDG PET
- 拡散イメージング（DTI、NODDI、自由水イメージングなど）
私たちのタウオパチーと希少疾患のイメージング研究のハイライト
上： 12ヶ月間にわたる進行性核上性麻痺患者群のヤコビ行列式の変化を対照群と比較したt-検定マップの軸方向のビュー。小脳、橋、中脳、および視床全体にわたる萎縮（青から紫）が強調され 、同時に、脳室の拡大および島領域（黄色から赤）に隣接する溝の拡大も示されています。
下： 進行性核上性麻 痺患者の ベースラインから6ヶ月および12ヶ月の局所容積MRIデータの変化率 。
進行性核上性麻痺の疾患進行のMRIによる測定 臨床試験
進行性核上性麻痺は、運動、バランス、言語、眼球運動の障害を特徴とするまれな神経変性疾患です。非定型的パーキンソン症候群として、進行性核上性麻痺は、特に脳幹における神経細胞の変性につながるタウタンパク質の蓄積によって区別されます（Coughlin, 2020）。 中 脳 萎縮は、この疾患の重要な特徴であり、従来は放射線医学的MRIに基づく特徴（Groschel, 2006; Page, 2020 ）によって識別されてきました。 これらの領域における構造変化は、磁気共鳴パーキンソニズム指数（MRPI）やMRPI 2.0（Quattrone, 2018）などの平面測定法を使用して定量化することができます 。
4-Repeat Tauopathy Neuroimaging Initiative（4RTNI）から得られた進行性核上性麻痺の画像データを、当社の自動画像処理パイプライン（PIANO™） で 分析し 、 早期診断のための信頼性の高い神経画像バイオマーカーを特定し、臨床試験における治療評価の加速を目指しています。
MRI ベースの容積解析では、疾患の進行に関する洞察をもたらす、領域特異的な著しい萎縮パターンが示されました。従来の MRI バイオマーカーと比較すると、PIANO™ ではサンプルサイズを大幅に縮小でき、ベースラインから 6 ヶ月という早期の変化を検出することができます。これらの知見は、早期診断や臨床試験における自動化された MRI 解析の有用性を裏付けるものであり、疾患修飾療法の評価を迅速化します。精度と効率性を向上させるこのアプローチにより、疾患の進行と治療反応をより効果的にモニタリングすることが可能になります。
上段： 皮質基底核変性症患者群における12ヶ月間の統計的に有意な（FDR補正、q=0.05）灰白質密度の経時的変化の表面投影図、および 12ヶ月時点における 皮質基底核変性症患者群と比較した進行性核上性麻痺患者群の灰白質密度の差異 。
下 図： 皮質および皮質下の領域の一部を対象に、 皮質基底核変性症（緑）および進行性核上性麻痺（オレンジ）の被験者について、ベースラインから6ヶ月および12ヶ月時点の局所容積データの変化率をプロットしたものです。
自動化されたMRIと拡散画像による線条体変性症のバイオマーカー
大脳皮 質基底核変性症は、タウタンパク質の蓄積を特徴とするまれな神経変性疾患で、進行性の運動および認知障害を引き起こします。非対称運動障害、ジストニア、失行、異所性肢症候群などの症状が現れ、多くの場合 、進行性核上性麻痺やパーキンソン病と症状が重複するため、正確な診断が困難です。病理 学 的には、進行性核上性麻痺は主に脳幹に影響を与え、皮質基底核変性症では大脳皮質により強く影響を与えます（Dickson, 2002）。 ニューロイメージングバイオマーカーは、これらの疾患の識別、疾患進行の追跡、臨床試験における治療効果の評価に役立ちます。
Biospectiveの自動画像処理パイプラインであるPIANO™を使用して、 4-Repeat Tauopathy Neuroimaging Initiative（4RTNI）における皮質基底核変性症の被験者における神経画像バイオマーカーを評価しています 。ボクセル単位および領域別の萎縮分析により、疾患特有の萎縮パターンが明らかになりました。 進行 性核上性麻痺の被験者は、脳幹と小脳の脚部の萎縮がより大きく（12ヶ月間で2～4%）、皮質萎縮はより小さい（3～5%）のに対し、皮質基底核変性の被験者は、皮質の萎縮がより大きい（3～5%）ことが示されています。
皮質基底核変性症患者の 拡散 MRIの変化は、特に頭頂葉の白質および皮質領域において、急速な微細構造の悪化を示しています 。 PIANO™に基づく体積分析では、FreeSurferと比較して、疾患進行の60～80%減少を検出するために必要なサンプルサイズが大幅に少なくて済みます（各群50人未満）。
これらの知見は、解剖学的MRIと拡散画像の自動解析が、大脳皮質基底核変性症の臨床試験における早期診断と治療評価のための有望なバイオマーカーであることを裏付けています。
上 ： 解剖学的MRIテンプレートに重ね合わせた灰白質密度のt検定統計量マップは、統計的に有意な（FDR=0.05）灰白質密度の経時的変化を示しています 。比較では 、 コントロール 、bvFTD、nfvPPA、および svPPA の集団 における6、12、18、24ヶ月間の灰白質密度変化の 空間的（左から右）および時間的（上から下）な変化 が強調されています。
下 ： 皮質および皮質下の領域の一部を対象に、bvFTD （青 ）、nfvPPA （オレンジ ）、svPPA （緑）の3つのFTD変異 と健常対照者（灰色）を比較し、ベースラインから24ヶ月までの領域体積データの変化率をプロットしたものです 。
前頭側頭型認知症のバイオマーカーとしての自動MRIおよび拡散画像
前頭側頭型認知症（FTD）は、 脳の前頭葉および側頭葉の変性と、行動、言語、認知の進行性の変化を特徴とする、進行性の神経変性疾患の多様性（臨床および病理学的）なグループです。 主な臨床的亜型は、行動変異型FTD（bvFTD）、非流暢性失語症型一次進行性失語症（nfvPPA）、意味変異型一次進行性失語症（svPPA）の3つです。
行動変異型FTD（bvFTD）、非流暢性変異型一次進行性失語症（nfvPPA）、意味変異型一次進行性失語症（svPPA）を含む、FTD変異型の 正確 な診断とモニタリングは依然として困難です（Hogan, 2016; Leroy, 2021）。 神経画像バイオマーカーは、鑑別診断と疾患進行の評価に役立ちます。
私たちは 、Biospective社の完全自動画像処理パイプラインであるPIANO™を活用し 、前頭側頭葉変性症神経画像イニシアチブ（FTLDNI）データベースの参加者のMRIおよび拡散MRI（dMRI）データを分析しています 。 定量的な体積および拡散性の測定により、FTDのサブタイプ全体にわたる空間的萎縮および微細構造の変化が明確に特定されます。
主な調査 結果
- 解 剖学的MRIから導き出された萎縮の測定値は、効果的にFTDの変異を区別します。
- 拡散性および自由水を含む 拡散 MRI測定値は、微小構造の変性に関するさらなる洞察を提供します。
- FT D のサブタイプは、それぞれ異なる局所的萎縮パターンを示します。bvFTDでは広範囲の前頭葉萎縮が、nfvPPAでは下前頭回が、svPPAでは前側頭葉が影響を受けます。
- PI ANO™は従来の解析方法と比較して、はるかに少ないサンプルサイズで済み、構造変化の早期発見を可能にし、臨床試験のコストを削減します。
これらの知見は、FTDの臨床試験における早期診断と治療評価のための信頼性の高いバイオマーカーとして、自動MRIと拡散画像の使用を裏付けるものです。このアプローチは、疾患の進行と潜在的な治療効果の効率的な評価を促進し、多施設研究のための貴重なツールとなります。
タウオパチーの臨床試験における神経画像診断の使用と、当社の画像バイオマーカーについて、さらに詳しく知ることができます 。