縦断的マルチオミクス統合研究により、急性COVID-19の重症度と死亡率に関連する免疫プログラムが明らかになった


Integrated longitudinal multiomics study identifies immune programs associated with acute COVID-19 severity and mortality

Jeremy P. Gygi, et al.
The Journal of Clinical Investigation 134 (9), 2024

https://www.jci.org/articles/view/176640

背景

COVID-19で入院した患者は多様な臨床転帰を示し、初期の重症度が他の患者と類似しているように見えても、時間とともに転帰が異なってくる患者もいる。 全疾患経過にわたる分子および細胞プロファイルを系統的に評価することで、免疫プログラムとその連携と進行の不均一性を関連付けることができる。

1,152人のImmunophenotyping Assessment in a COVID-19 Cohort(IMPACC)研究参加者の10種類のアッセイを統合し、臨床転帰の差の有意な要因であるいくつかの免疫カスケードを同定した。

結果

重症度の増加は、免疫抑制代謝産物の初期のアップレギュレーションに始まり、炎症性サイトカインのレベル上昇、凝固の徴候、好中球細胞外トラップの形成、T細胞の機能異常といった時間的パターンによって引き起こされた。 重症患者の28日死亡率を予測する第2の免疫カスケードは、血漿中IgsとB細胞の減少とIFN応答性の異常によって特徴づけられていた。 われわれは、IFN刺激遺伝子とIFN阻害因子の間のバランスの崩壊が、COVID-19死亡率の重要なバイオマーカーであり、致死的疾患を有する患者におけるウイルスクリアランスの失敗に寄与している可能性があることを示した。

結論

われわれの縦断的マルチオミクスプロファイリング研究により、疾患の進行を説明しうる多様なオミクスの時間的協調が明らかになり、COVID-19で入院した患者、特に重症の患者を対象とした治療法の開発に役立つ知見が得られた。

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COVID-19生存者の2年回復後の脳異常:機能的MRI研究


 

The Lancet Regional Health - Western Pacific

VOLUME 47, 101086, JUNE 2024

Brain abnormalities in survivors of COVID-19 after 2-year recovery: a functional MRI study

Open AccessPublished:May 09, 2024

概要

背景

COVID-19から回復した患者では、さまざまな症状、特に認知症状、精神症状、神経症状が長期間持続することがある。 しかし、これらの脳異常の根本的な機序は不明なままである。 本研究は、安静時機能的磁気共鳴画像法(rs-fMRI)を用いて、脳機能活動に対するCOVID-19感染の長期的な神経画像効果を調べることを目的とした。

調査方法

感染から27ヵ月後の生存者52人(軽症-中等症群:25人、重症- 重篤群:27人)を、35人の健常対照者とともに、fMRI検査と包括的な認知機能測定を受けるために募集した。 参加者は、Cognitive Failures Questionnaire-14(CFQ-14)とFatigue Scale-14(FS-14)の主観的評価と、Montreal Cognitive Assessment(MoCA)、N-back、Simple Reaction Time(SRT)の客観的評価によって評価された。 それぞれ3Tでrs-fMRIを行った。 低頻度ゆらぎの振幅(ALFF)、低頻度ゆらぎの分数振幅(fALFF)、領域均質性(ReHo)などの指標を算出した。

所見

健常対照群に比べ、軽度・中等度急性症状群および重度・重篤群では、認知障害や精神疲労を含む認知機能の訴えが有意に高得点であった。 しかし、COVID-19被爆者の2群間で認知的愁訴に差はなかった。 MoCA、N-back、SRTの成績は、3群とも同程度であった。 rs-fMRIの結果、COVID-19生存者は左被蓋野(PUT.L)、右下側頭回(ITG.R)、右淡蒼球(PAL.R)でALFF値の有意な増加を示し、右上頭頂回(SPG.R)と左上側頭回(STG.L)ではALFF値の減少が観察された。 さらに、右前頭回(PreCG.R)、左後頭回(PoCG.L)、左鳥距溝とその周囲の皮質(CAL.L)、左上側頭回(STG.L)のReHo値が低下した。 さらに、STG.L、CFQ-14のReHo値と精神疲労との間に有意な負の相関が認められた。

解釈

この長期研究は、COVID-19から回復した人は、認知愁訴、精神・神経症状、脳機能変化を経験し続けていることを示唆している。 rs-fMRIの結果から、COVID長期感染者では、2年感染後においても、被殻、側頭葉、上頭頂回などの部位の脳機能の変化が認知機能の不定愁訴に寄与している可能性が示唆された。


研究資金

中国脳科学および脳様知能技術国家プログラム、中国国家自然科学基金、中国北京市自然科学基金、中国国家重点研究開発プログラム。

キーワード

脳の異常
認知機能
fMRI
Long COVID

はじめに

特に、COVID-19は、脳霧、集中力欠如、疲労、不安、抑うつ、睡眠障害などの神経学的、認知的、精神衛生的な症状を急性および慢性的に伴う。

COVID-19感染が認知機能に及ぼす長期的な影響について調査した結果、全体的な認知および認知の特定の領域で欠損が見られることが明らかになった7, 8, 9, 10, 11。多施設横断研究では、COVID-19感染後の状態(PCC)の患者は認知機能が顕著に低下していることが示された12。 イギリスで行われた大規模な観察研究によると、COVID-19の症状がある人は、感染していない人に比べてグローバルな認知機能に大きな障害があり、さらに、元のウイルスやα変異株に感染した人、入院経験のある人では、より大きな認知障害が観察された13。 さらに、COVID-19感染7ヵ月後の一連の神経心理学的検査を用いた研究では、処理速度、実行機能、音素の流暢さ、カテゴリーの流暢さ、記憶の符号化、記憶の想起に顕著な障害があることが明らかになった15、16、17、18 。MRI検査では、急性期のCOVID-19患者の37%で信号強度の異常が認められた15。一方、脳CT検査では、重症のCOVID-19 ICU患者の23例中9例で急性病変が認められた16。さらに、いくつかの研究で、COVID-19感染からの回復における脳の構造的変化が明らかにされている。 3ヵ月間の追跡調査では、COVID-19患者では皮質の厚さと脳血流量が減少し、特に前頭葉と大脳辺縁系の白質微細構造の変化がより深刻であったことが報告されている19。 退院1年後と2年後に実施されたプロスペクティブ研究によると、左中前頭回、小脳下前頭回、右中側頭回、下側頭回の灰白質容積(GMV)の減少は2年目には正常に戻ったが、左側頭葉のGMVは悪化した20。 1年間の追跡調査における安静時fMRIでは、COVID-19生存者は、左前頭回、角回、視床を含む特定の脳領域で、低周波ゆらぎの振幅(ALFF)の変化を示した21。しかし、この研究はサンプル数が比較的少なく、自発的な脳活動の単一の指標しか評価していない。 COVID-19の精神神経症状と認知機能愁訴の根本的なメカニズムは、ウイルス性神経向性、広範な全身性炎症、世界的大流行による心理的負担など、複数の要因が組み合わさっている可能性が高い22,23。まとめると、長期追跡神経画像研究が不足しているため、COVID-19感染に伴う脳損傷の根本的なメカニズムを理解するためには、さらなる研究が必要である24。
本研究では、COVID-19の長期的な認知、精神、神経学的影響を調査し、感染から2年後の安静状態fMRIを用いて脳の変化と画像化メカニズムを探った。

Fig. 2Significant ALFF and ReHo differences between COVID-19 survivors and healthy controls.

図3は、ReHo値と認知機能との関連を示したものである。 多重比較補正後、STG.LのReHo値とCFQ-14(r=-0.38、p=0.04)および精神疲労(r=-0.40、p=0.04)の間には負の相関がみられた。 ALFFおよびReHo値と認知機能との相関については、表S3および表S4を参照のこと。

考察

fMRI神経画像研究に基づくと、COVID-19生存者は一般的に認知愁訴、精神症状、神経症状を経験していることがわかった。 さらに、感染後2年以上経過したCOVID-19生存者における脳画像所見を、健常対照群と比較して解析した。 fMRI研究では、被殻、側頭葉、上頭頂回など、COVID-19に特に影響を受けやすい特定の脳機能領域が同定された。 これらの領域は認知機能と情動調節に包括的な影響を及ぼす。 さらに、STG.LのReHo値と認知障害および精神疲労との間に有意な負の相関があることがわかった。 これらの知見は、COVID-19生存者の認知機能愁訴に関する貴重な神経画像学的知見を提供し、COVID-19生存者の脳霧に対する治療および介入の潜在的標的を提供するものである。

我々の所見と一致して、疲労、認知機能障害(脳霧、記憶障害、注意障害)、睡眠障害がCOVID-19感染後症候群の主な特徴であり、精神症状(不安、うつ病、不眠症)が一般的で、時間の経過とともに有病率が有意に増加することがいくつかの研究で報告されている。 認知障害や精神疲労のような自覚的認知障害は、客観的認知障害の最初の例であるが、必ずしも臨床的に重大な認知障害を示すとは限らない。 対照的に、イギリスの多施設共同研究では、客観的評価によって認知機能の低下が明らかになった13。 別の研究では、COVID-19の診断から7ヵ月後の患者では、実行機能と記憶の障害が優勢であったことが示されている14。この相違は、われわれが採用した認知機能測定が注意、実行機能、その他の認知機能を評価するための広範なものでなかったこと、あるいは追跡期間が長かったことによって説明できるかもしれない。 最近の研究では、血液脳関門の障害と持続的な全身性炎症が、長期にわたるCOVIDに関連した認知機能障害に関係している可能性が示された44。

PUT.LとPAL.RのALFF値は、COVID-19生存者では健常対照者よりも大きく、1年間のfMRI追跡調査でも、左被蓋野のALFF値が健常対照者よりも大きいという結果が得られている。 われわれの所見と一致して、タスク-fMRI研究では、右島皮質と右被殻に基づくネットワーク結合パターンの両方が、すべてのタスクにわたって認知不全を反映しており、認知不全の主観的経験を支えている可能性が示された46。この被殻の機能異常を裏付けるように、COVID-19生存者の3ヵ月追跡調査において、左被殻の厚さが減少していることが報告されており、これは被殻の損傷を示唆している可能性がある19。

われわれの研究では、COVID-19生存者のSTG.LとITG.Rを含む側頭葉の複数の領域にさまざまな程度の損傷があることが明らかになった。この領域は、情動調節、感覚処理、記憶の保存と検索、言語理解に関与している47。これまでの証拠から、STGの損傷は、自覚的認知障害、軽度認知障害、認知症などのさまざまな認知障害疾患を引き起こす可能性が示唆されている48,49。 さらに、STG.LのReHo値は、CFQ-14および精神疲労と負の相関があり、COVID-19生存者におけるSTG.Lの機能変化から、認知障害や精神疲労を含む認知愁訴が生じる可能性が示唆された。 また、COVID-19生存者を対象とした構造MRI研究でも、回復後3ヵ月の時点でSTGの皮質厚が健常対照群と比べて減少していることが報告されている19。ITGに関しては、われわれのデータはこの領域でALFF値の増加を示しており、これはCOVID-19生存者を対象とした1年間の追跡調査による安静時fMRI研究で得られた知見と一致している21。

また、COVID-19とSPG.Rにおける自発的脳活動の低下との間に有意な関連があることが示された。上頭頂皮質は、視空間処理、注意処理、ワーキングメモリーにおいて重要な役割を果たしている50,51。さらに、COVID-19の認知機能障害に関する総説では、生存者は記憶、注意、実行機能において認知機能障害を経験しているようだと報告されており、これはより多くの脳損傷を示している可能性がある52。 53。これらの証拠を総合すると、上頭頂回がCOVID-19感染に対して脆弱である可能性が示唆されたが、その正確なメカニズムは不明である。

本研究の長所は、27ヵ月感染後のfMRI研究に基づき、COVID-19生存者の認知機能、精神・神経症状、脳機能を包括的に調査した点にある。 しかし、本研究にはいくつかの限界がある。 第一に、COVID-19感染前およびベースライン調査前に収集された精神・神経症状、認知機能測定、fMRIデータがないため、認知機能や自発的な脳活動の変化がSARS-CoV-2感染に起因するものであるかどうかについて明確な結論を出すことはできない。 第二に、対照群の中に無症状の感染者がいる可能性を完全に否定することはできないが、厳密なスクリーニングを行い、これらの患者を除外するよう最善を尽くした。 最後になったが、広範な認知機能測定がないため、認知愁訴とSTG機能障害との関連しか認められなかったが、客観的な認知機能測定によって評価される認知障害がCOVID-19感染によってもたらされるかどうかについては、さらに検討する必要がある。

結論として、本研究により、COVID-19生存者は回復後2年を経過しても、一般的に精神症状、神経症状、認知機能の不定愁訴を経験していることが明らかになった。 SARS-CoV-2感染者と健常対照者を比較したところ、認知機能に関連する脳領域のALFFおよびReHo値に有意差が認められた。 さらに、認知機能指標と自発的な脳機能との間に相関が認められ、感染2年後でも脳機能障害が持続していることが示された。 精神症状、神経症状、認知機能の軌跡をさらに調査し、脳障害とSARS-CoV-2感染のメカニズムを理解するためには、長期追跡調査が必要である。

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スーパーエイジャーは加齢に伴う典型的な白質構造変化に抵抗する


Superagers resist typical age-related white matter structural changes

Marta Garo-Pascual, Linda Zhang, Meritxell Valentí-Soler and Bryan A. Strange

Journal of Neuroscience 29 April 2024,  e2059232024; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2059-23.2024

要旨

スーパーエイジャーとは、30歳若い人と同等の記憶能力を持つ高齢者のことであり、加齢に伴う認知機能の低下は避けられないものではないことを示す証拠となる。 Vallecasプロジェクトに参加した64人のスーパーエイジャー(平均年齢81.9歳、59%が女性)と55人の典型的な高齢者(平均年齢82.4歳、64%が女性)を対象に、5年間にわたり横断的・縦断的に、また1年ごとに追跡調査を行い、大脳白質の全体的な状態、および拡散率測定による部位特異的な白質微細構造の評価について検討した。 スーパーエイジャーと典型的な高齢者では、横断的にも縦断的にも、全体的な白質の健康状態(総白質容積、Fazekasスコア、病変容積)に差は認められなかった。 しかし、拡散パラメータの解析により、スーパーエイジャーでは典型的な高齢者よりも白質微細構造が良好であることが明らかになった。 断面差から、スーパーエイジャーでは主に前頭部線維で高い分画異方性(fractional anisotropy: FA)と、ほとんどの白質路で低い平均拡散率(mean diffusivity: MD)が示され、前方路で群間差が大きく、前後勾配として表された。 スーパーエイジャーでは、評価したすべての白質路において、経時的なFAの減少が典型的な高齢者よりも緩やかであり、これは、皮質脊髄路、 uncinate fasciculus(鉤状束: 大脳にある連合線維で、外側溝の下部を横切り、 前頭葉の脳回と側頭葉の前端を繋いでいる)、forceps minorを除くすべての白質路において、経時的なMDの増加が典型的な高齢者よりも緩やかであることを反映している。 典型的な高齢者に比べてスーパーエイジャーでは白質微細構造が良好に保たれていることから、スーパーエイジャーの卓越した記憶能力を支えるメカニズムとして、加齢に伴う脳構造変化への抵抗性が支持される一方、その部位別加齢パターンは先入れ先出し仮説と一致している。

脳小血管疾患に起因する軽度認知障害からの健忘性軽度認知障害の識別に有用なForceps minorの平均拡散率

小鉗子 forceps minor

https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202202239881536044

http://funatoya.com/katayama/brain_mri/figb.html

意義

エピソード記憶は、加齢に対して最も脆弱な認知能力の一つである。 通常、記憶力は加齢とともに低下するが、高齢者の中には30歳若い人と同じような記憶力を持つ人もおり、この現象はしばしばスーパーエイジングとして概念化される。 スーパーエイジャーの表現型を理解することで、加齢に伴う記憶喪失や認知症に対する予防メカニズムに関する知見を得ることができる。 我々は、80歳以上のスーパーエイジャー64人と、年齢をマッチさせた典型的な高齢者55人の大規模サンプルの白質構造を、5年間、毎年追跡調査した。その結果、スーパーエイジャーの脳では、特に遷延性成熟路(protracted maturation tracts)において、加齢に伴う変化が遅いという証拠が得られ、加齢に伴う変化に対する抵抗性と、先入れ先出し仮説に沿った局所的加齢パターンが示された。

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脳の老化を早める危険因子が新たな研究で明らかに


Risk factors for faster aging in the brain revealed in new study

https://www.ox.ac.uk/news/2024-03-27-risk-factors-faster-aging-brain-revealed-new-study

オックスフォード大学ナフィールド臨床神経科学科の研究者らは、UKバイオバンク参加者のデータを用いて、糖尿病、交通関連の大気汚染、アルコール摂取が、修正可能な15の認知症危険因子の中で最も有害であることを明らかにした。

研究者らは以前、脳の「弱点」を特定したことがある。それは、思春期に発達が遅れるだけでなく、老年期には早期に変性が見られる高次領域の特定のネットワークである。 また、この脳ネットワークは、統合失調症やアルツハイマー病に対しても特に脆弱であることも明らかにした。

Manuello, J., Min, J., McCarthy, P. et al. The effects of genetic and modifiable risk factors on brain regions vulnerable to ageing and disease. Nat Commun 15, 2576 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-46344-2

Nature Communications』誌に掲載されたこの新しい研究では、45歳以上のUKバイオバンク参加者40,000人の脳スキャンを調べることで、これらの脆弱な脳領域に対する遺伝的影響と修正可能な影響を調査した。

研究者らは、161の認知症危険因子を調査し、加齢による自然な影響以上に、この脆弱な脳ネットワークに与える影響をランク付けした。 研究チームは、これらのいわゆる「修正可能な」危険因子(認知症のリスクを減らすために生涯を通じて変更できる可能性があるため)を、血圧、コレステロール、糖尿病、体重、飲酒、喫煙、抑うつ気分、炎症、汚染、聴覚、睡眠、社会化、食事、身体活動、教育の15に大別した。

この研究を率いたGwenaëlle Douaud教授は、次のように語っている。『われわれは、脳のある特定の部位が、加齢に伴い早期に変性することを知っています。この新しい研究で、脳のこれらの特定の部位が、認知症の一般的な危険因子の中でも、糖尿病、交通関連の大気汚染(認知症の主要な要因になりつつある)、アルコールに対して最も脆弱であることを示しまた。

我々は、ゲノムのいくつかの変異がこの脳のネットワークに影響を与えていることを発見した。それらは、心血管疾患、統合失調症、アルツハイマー病、パーキンソン病、さらには、ほとんど知られていない血液型の2つの抗原、とらえどころのないXG抗原系に関与しており、これはまったく新しく予想外の発見でした』。

画像のキャプション: 図の左側、赤と黄色は、脳の他の部分よりも早く変性し、アルツハイマー病にかかりやすい領域を示している。 これらの脳領域は、さまざまな感覚から入ってくる情報を処理し、組み合わせる高次の領域である。 図の右側、各ドットはUKバイオバンク参加者1人の脳データを示す。 全体的な曲線は、脳のこれらの特に脆弱な領域では、加齢とともに変性が加速することを示している。 クレジット:G. Douaud and J. Manuello.

カナダのサイモン・フレーザー大学のロイド・エリオット教授も同意見である: 実際、我々の7つの遺伝子所見のうち2つが、XG血液型の遺伝子を含むこの特定の領域に位置しており、この領域はXとYの両方の性染色体に共有されているため、非常に非典型的である。 私たちはゲノムのこれらの部分についてあまり知らないので、これは実に興味深いことである。私たちの研究は、この遺伝的未知の領域をさらに探求することにメリットがあることを示している』。

米国国立衛生研究所とテキサス大学リオグランデバレー校の共著者であるアンダーソン・ウィンクラー教授が指摘するように、重要なことである: この研究が特別なのは、この特別な脳の『弱点』の変性を評価するために、修正可能な危険因子をすべて一緒に調べることによって、それぞれの危険因子のユニークな寄与を調べたことである。 糖尿病、大気汚染、アルコールの3つが最も有害であることがわかった』。

この研究は、認知症の最も重要な危険因子のいくつかに光を当て、予防や、的を絞った介入のための将来の戦略に貢献できる新しい情報を提供するものである。

論文『The effects of genetic and modifiable risk factors on brain regions vulnerable to ageing and disease』は『Nature Communications』に掲載された。

要旨
我々はこれまでに、加齢や統合失調症、アルツハイマー病に対して特に脆弱な高次脳領域のネットワークを同定してきた。 しかし、この脆弱な脳ネットワークに遺伝的にどのような影響があるのか、また、認知症の最も一般的な修正可能な危険因子によって変化する可能性があるのかについては、依然として不明である。 今回われわれは、UKバイオバンク参加者約4万人を対象に、この脳ネットワークと、心血管疾患、統合失調症、アルツハイマー病、パーキンソン病に関与する7つの遺伝子クラスター、および性染色体の偽常染色体領域に位置するXG血液型の2つの抗原との間に、ゲノムワイドな有意な関連があることを初めて示した。 我々はさらに、この脆弱な脳ネットワークにとって最も有害な修正可能危険因子は、糖尿病、二酸化窒素(交通関連大気汚染の代用物質)、アルコール摂取頻度であることを明らかにした。 加齢や性別による影響以上に、脆弱な脳ネットワークに対するそれぞれの独自の寄与を評価するために、これらの修正可能な危険因子を単一のモデルで検討することにより、これらの関連性の程度が明らかになった。 今回の結果は、遺伝的要因や修正可能な危険因子が脳の脆弱な部分に果たす役割について、包括的な知見を提供するものである。

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パーキンソン病と診断される数年前に、血液中のミスフォールディングαシヌクレインを検出する


Movement Disorders

Early View

RESEARCH ARTICLE

Open Access

Detecting Misfolded α-Synuclein in Blood Years before the Diagnosis of Parkinson’s Disease

Annika Kluge MDEva Schaeffer MDJosina Bunk MDMichael Sommerauer MDSinah Röttgen MScClaudia Schulte MScBenjamin Roeben MDAnna-Katharina von Thaler PhDJulius Welzel MScRalph Lucius MD, PhDSebastian Heinzel PhDWei Xiang PhDGerhard W. Eschweiler MDWalter Maetzler MDUlrike Suenkel MDDaniela Berg MD

First published: 23 April 2024

https://doi.org/10.1002/mds.29766

要旨
背景

パーキンソン病(PD)の前駆期にある患者を同定することは、早期に疾患修飾療法を行うための窓を開くための優先目標となっている。

目的

目的は、前駆期のPDを診断するための新規バイオマーカーとして、血液ベースのα-シヌクレイン種子増幅アッセイ( α-synuclein seed amplification assay (α-syn SAA)を評価することである。

研究方法

TREND研究(University of Tuebingen)では、PDのリスクが高い/低いn=1201人の2年に1度の血液サンプルが4年から10年にわたって前向きに採取された。 本研究では、後にPDと診断された12名の血液サンプルをレトロスペクティブに解析し、神経細胞外小胞由来の病的α-synコンフォーマーを、(1)これらのコンフォーマーに対する抗体を用いたイムノブロット解析、および(2)α-syn-SAAを用いて検出・増幅した。 さらに、TRENDコホートのn=13人の健常者とケルン大学病院のn=20人の孤立性急速眼球運動睡眠行動障害(iRBD)の血液サンプルを分析した。

結果

すべてのPD患者は診断時に免疫ブロットが陽性であり、α-syn SAAが陽性であった。 さらに、すべてのPD患者で臨床診断の1〜10年前にα-syn SAAが陽性であった。 iRBDコホートでは、30%がα-syn SAA陽性であった。 すべての健常対照者はSAA陰性であった。

結論

我々は、iRBDの有無にかかわらず、PDの臨床診断の10年前まで末梢血中の病的α-synコンフォーマーを検出し増幅できる可能性を示した。 本研究の結果は、この血液ベースのα-syn SAAアッセイが、前駆期PDの診断バイオマーカーとして役立つ可能性があることを示している。

図1. PD(パーキンソン病)への臨床転換前後の患者における病理学的NE(神経細胞外)由来α-syn(αシヌクレイン)の検出と増幅。 AU、任意単位、BL、ベースライン、CD、臨床診断、y、年。 代表的な(A, B)MJFR-14-6-4-2-抗体ドットブロットと(C, D)パーキンソン病診断前後のα-Synシード増幅アッセイ。 (E)エンドポイントThT(チオフラビンT)値(60時間後)。 (F)異なる時点で解析された全12名のPD患者のAUにおける全ThTエンドポイントの概要と対応するMDS-UPDRS-III(Movement Disorder Society Unified Parkinson’s Disease Rating Scale, Part III)の点数。 異なる色は異なる患者を表す。 MDS-UPDRS-IIIは、転換前後でThT信号強度と有意な相関を示した。

結論
本研究は、縦断的に追跡された個人において、血液中のα-syn播種活性がPDの臨床診断の10年前まで検出可能であることを初めて示したものである。 この概念実証研究で分析された血液サンプル数がまだ限られているため、これらの結果は予備的なものと考えるべきである。 しかし我々は、この血中SAAが将来、PDの前駆期の診断バイオマーカーとして大きな可能性を持ち、早期介入アプローチへの道を開くと信じている。 臨床研究および臨床治療における将来のコンセプトとして、低身長症やiRBDのような前駆症状のスクリーニングを行い、その後に今回述べたようなα-synバイオマーカー評価を行うことが考えられる。

感度を確認し、(前駆期)PDの潜在的なサブタイプにおける播種活性を比較し、前駆期またはリスクマーカーおよび他のα-シヌクレイン病変の発症との相関をさらに解明するためには、より大規模な前駆期PDコホートにおけるさらなる前向き研究が必要である。

Can we detect misfolded α-Synuclein in blood 10 years prior to a diagnosis of Parkinson’s disease? Kluge, Berg and colleagues say YES in a just published small study in @MDJ_Journal.
Key Points:

  • The authors cite the increasing importance of our ability to identify potential Parkinson’s in a prodromal phase.
  • They keyed in on a blood-based α-synuclein seed amplification assay.
  • They had access to biennial blood samples from 1201 folks taken over a period of 4 to 10 years (cohort was general with and without Parkinson’s).
  • They had available blood samples from 12 participants who were later diagnosed with PD; compared to 13 healthy controls and 20 w/ isolated rapid eye movement sleep behavior disorder (they got these last samples from another cohort).
  • The Parkinson’s cohort all manifested a positive seeding assay at diagnosis and 1-10 years prior to diagnosis.
  • The iRBD cohort had 30% α-syn seeding and none of the controls had seeding.
    My take: Although the number of samples was very small, the data was compelling that by amplifying pathological α-syn conformers in peripheral blood, the marker was present up to 10 years before the clinical diagnosis. This data reminds me of what was recently published by two independent Alzheimer’s groups showing markers were present (amyloid, tau) many years before diagnosis. The other important aspect to this study was the use of blood and not spinal fluid. It will be important for practicality and for global access that blood based biomarkers are further developed.

パーキンソン病と診断される10年前の血液から、ミスフォールディングしたα-シヌクレインを検出できるのか? Kluge氏、Berg氏らは、@MDJ_Journal誌に発表されたばかりの小規模研究でYESと述べている。


キーポイント

  • 著者らは、前駆期に潜在的なパーキンソン病を同定する能力の重要性が高まっていることを挙げている。
  • 彼らは血液ベースのα-シヌクレインシード増幅アッセイに注目した。
  • 彼らは、4年から10年の間に採取された1201人の2年毎の血液サンプルを入手することができた(コホートはパーキンソン病の有無にかかわらず一般的であった)。
  • 彼らは、後にパーキンソン病と診断された12人の参加者の血液サンプルを入手し、13人の健常対照者と20人の孤立性急速眼球運動睡眠行動障害(彼らはこれらの最後のサンプルを別のコホートから入手した)と比較した。
  • パーキンソン病コホートでは、診断時および診断の1-10年前にシード増幅アッセイが陽性であった。
  • iRBDコホートでは30%のα-シヌクレイン播種がみられ、対照群では播種はみられなかった。

  • 私の見解はこうだ: サンプル数は非常に少なかったが、末梢血中の病理学的α-synコンフォーマーを増幅することによって、臨床診断の10年前までマーカーが存在していたという説得力のあるデータが得られた。 このデータは、2つの独立したアルツハイマー病グループが最近発表した、診断の何年も前からマーカー(アミロイド、タウ)が存在していたことを示すデータを思い起こさせる。 この研究のもう一つの重要な点は、髄液ではなく血液を用いたことである。 血液ベースのバイオマーカーがさらに開発されることは、実用上、また世界的なアクセスのためにも重要であろう。

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タウのリン酸化におけるアミロイドβの性特異的調節が、女性におけるより速い神経原線維性変化(tangle)の蓄積を引き起こす 


Sex-specific modulation of amyloid-β on tau phosphorylation underlies faster tangle accumulation in females 

Yi-Ting Wang et al.

Brain, Volume 147, Issue 4, April 2024, Pages 1497–1510, https://doi.org/10.1093/brain/awad397

Published: 21 November 2023

要旨
アルツハイマー病による認知症は女性に偏って多い。 アミロイドβ(Aβ)負荷は同程度であるにもかかわらず、神経原線維性変化(NFT)の負荷は男性よりも女性の方が高い。 これまでの文献では、Aβとリン酸化タウ(p-tau)の相乗作用がタウのtangle形成を促進することが提唱されてきたが、この過程における生物学的性別の影響は見過ごされてきた。

この観察研究では、カナダと米国のTRIADコホートとADNIコホートからそれぞれ得られた縦断的神経画像データを検討した。 我々は、アルツハイマー病の臨床スペクトラムにわたる457人の参加者を評価した。 すべての参加者は、Aβ斑とタウのもつれをそれぞれ標的とする放射性リガンドを用いて、MRIとPETを含むベースラインのマルチモーダル画像評価を受けた。 CSFデータも収集された。 TRIADコホートでは1年および2年間隔で、ADNIコホートでは1年、2年および4年間隔で追跡画像評価が行われた。

特に、Aβとp-tauの相乗作用がタウtangle形成の加速に寄与するかどうかが、生物学的性別によって調節されるかどうかを検討した。 われわれは、皮質のAβがタウのリン酸化とtangleの蓄積を性特異的に促進するという仮説を立てた。

その結果、TRIAD(P=0.04、Cohenのd=0.51)とADNI(P=0.027、Cohenのd=0.41)の両コホートにおいて、Aβ陽性女性はAβ陽性男性に比べてCSFのp-tau181濃度が高いことが明らかになった。 さらに、Aβ陽性の女性は男性に比べてNFTの蓄積が早かった(TRIAD:P = 0.026、Cohenのd = 0.52、ADNI:P = 0.049、Cohenのd = 1.14)。 最終的に、女性の性、AβおよびCSF p-tau181の3重相互作用が、2年後の追跡調査におけるタウ蓄積加速の有意な予測因子であることが明らかになった(Braak I: Braak III: P = 0.0067, t = 2.81; Braak IV: P = 0.002, t = 3.17; Braak V: P = 0.006, t = 2.88; Braak VI: P = 0.0049, t = 2.93)。

全体として、タウのリン酸化における皮質Aβの性特異的調節が報告され、その結果、女性ではNFTの進行が経時的に速くなることが示された。 これは臨床的に重要な意味を持ち、Aβ斑とタウのリン酸化を標的とした早期介入は、タウ凝集体のさらなる蓄積と拡散を防ぐために、女性において有望な治療戦略となりうることを示唆している。

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midline splittingを最初に記載したのは誰か?


Who was the first author who described “midline splitting” as a sign for hystery?

The concept of “midline splitting” as a sign in functional neurological disorders was described in the context of functional limb weakness. It’s fascinating how these conditions can mimic other neurological issues, like stroke. Let me provide you with more details.

In a clinical vignette, a 35-year-old woman presented to the emergency room with sudden right-sided weakness during an argument with her partner. She described her right side as “heavy” and had difficulty speaking clearly. Her right arm dropped after 10 seconds of lifting, and she couldn’t lift her right leg at all. Interestingly, she also had complete loss of sensation in her right arm and leg. The neurological examination revealed facial asymmetry, give-way weakness, and a phenomenon known as Hoover’s sign1.

Now, back to the concept of “midline splitting.” Cutaneous nerves of the trunk typically overlap a couple of centimeters at the midline. In functional disorders, an exact splitting of deficits can occur, leading to what’s called midline splitting sensory loss2. This phenomenon is attributed to functional causes rather than organic neurological issues.

As for the first author who described this sign, I couldn’t find a specific historical reference. However, it’s essential to recognize that functional neurological disorders have evolved over time. In the nineteenth century, hysteria primarily manifested as motor symptoms like paralysis and fits. Later, sensory symptoms such as headache, backache, fatigue, and dizziness became more prominent3.

In summary, “midline splitting” is an intriguing sign associated with functional limb weakness, and it highlights the complexity of neurological diagnoses. While I don’t have a precise historical reference, understanding these phenomena helps clinicians differentiate between functional and organic causes. 😊

機能的神経障害の徴候としての「正中線分裂」という概念は、機能的四肢脱力という文脈で説明された。 このような病態が、脳卒中など他の神経学的問題を模倣することがあるのは興味深い。 詳しく説明しよう。


ある35歳の女性が、パートナーとの口論中に突然右半身が脱力して救急外来を受診した。 彼女は右側が「重い」と言い、はっきりと話すことが困難であった。 彼女の右腕は10秒持ち上げると下がり、右足はまったく上がらなかった。 興味深いことに、彼女は右腕と右脚の感覚も完全に失っていた。 神経学的検査では、顔面の非対称性、ギブウェイ脱力、フーバー徴候1として知られる現象が認められた。
さて、”正中線分裂”の概念に戻ろう。 体幹の皮膚神経は通常、正中線で数センチ重なっている。 機能障害では、欠損の正確な分裂が起こり、正中線分裂性感覚喪失と呼ばれる現象が起こることがある2。 この現象は、器質的な神経学的問題というよりも、むしろ機能的な原因によるものである。

この徴候を最初に記述した著者については、具体的な歴史的文献を見つけることができなかった。 しかし、機能性神経障害は時代とともに進化してきたことを認識することが不可欠である。 19世紀には、ヒステリーは主に麻痺や発作などの運動症状として現れた。 その後、頭痛、腰痛、疲労、めまいなどの感覚症状が目立つようになる3。


まとめると、”正中線分裂 “は機能的四肢脱力と関連する興味深い徴候であり、神経学的診断の複雑さを浮き彫りにしている。 正確な歴史的文献はないが、これらの現象を理解することは、臨床医が機能的原因と器質的原因を鑑別するのに役立つ。

https://www.ahajournals.org/doi/pdf/10.1161/STROKEAHA.120.029076

Functional Neurological Disorder

A Common and Treatable Stroke Mimic

Originally published16 Apr 2020https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.120.029076Stroke. 2020;51:1629–1635

The hip abductor sign is similar to Hoover’s sign and describes weakness of voluntary hip abduction, which returns, through automatic movements, to normal during contralateral hip abduction against resistance24 (Figure). In a study of 33 patients with lateralized leg weakness (16 functional and 17 organic, of whom 8 with stroke), this sign achieved 100% sensitivity and specificity.24

Downward drift with pronation indicates cortical weakness. Drift without pronation is a typical finding in patients with functional arm weakness (Figure). In a study of 26 patients with functional arm weakness and 28 controls with organic paresis (23 due to stroke), drift without pronation identified functional arm weakness with a sensitivity of 100% (CI, 84%–100%) and a specificity of 93% (CI, 76%–98%).25

Functional motor disorders of the face are generally easy to distinguish from facial symptoms of stroke. The unilateral lip-pulling sign (Figure) reveals a characteristic functional dystonic movement disorder of the face that may give a superficial appearance of weakness but is actually caused by overactivity, typically of platysma or the muscles of jaw deviation.26Ipsilateral orbicularis oculis contraction may be an accompanying feature. Other facial or axial signs include the trunk-thigh test,27 which has a low interrater reliability,18 and the wrong-way tongue deviation away from paretic side28(toward hemiparesis in most strokes29), which remains to be evaluated systematically and can be false positive in medullary infarctions.30 The proposed sternocleidomastoid muscle test, in which head rotation is more likely to be weak toward the side of hemiparesis in patients with functional paresis,31 is problematic as it is documented as a common finding in stroke.32,33

In most cases, functional limb weakness is accompanied by sensory deficits. However, sensory testing in general has low interrater reliability,34,35 and most diagnostic signs that have been suggested for identifying functional sensory disturbance do not have the required specificity. For example, nonanatomic distributions of acute sensory symptoms, such as a glove-like distribution, are found in patients with distal arm paresis due to cortical stroke.36Another proposed feature of functional hemisensory disturbance is so-called midline splitting. Since cutaneous nerves of the trunk typically overlap a couple of centimeters at the midline, an exact splitting of deficits is often attributed to a functional disorder. However, midline splitting can be found in patients with clear organic causes of sensory loss,37–39particularly in pure sensory stroke, which can remain magnetic resonance imaging (MRI) negative.40 Other proposed signs for functional sensory symptoms, such as splitting of vibration sense (vibration is felt less on the numb side of the forehead or sternum despite intact bone conduction), similarly lack specificity for use in stroke workup.38,39 It should be noted that these clinical signs may show better specificity when combined with the above mentioned motor signs.16

In conclusion, clear positive signs of inconsistency of deficits should support the diagnosis of functional neurological disorder. Diagnosis based solely on psychosocial factors, psychiatric comorbidity, or negative imaging is not clinically indicated and a common source of error in the diagnosis of functional neurological disorder.41 Even minor symptoms that indicate acute cerebrovascular pathology, such as clear upper motor neuron facial weakness,21 should discourage acute diagnosis of a functional disorder.

股関節外転徴候は、フーバー徴候に類似しており、随意的な股関節外転の弱さを表し、抵抗に抗して対側の股関節を外転させると、自動運動によって正常に戻る24(図)。 側方性下肢脱力患者33名(機能性16名、 器質性17名、うち脳卒中8名)を対象とした研 究では、この徴候の感度と特異度は100%であった24。

プロネーションを伴う下向きドリフトは、皮質の弱さを示す。 プロネーションを伴わないドリフトは、機能性腕脱力患者における典型的な所見である(図)。 腕の機能的脱力患者26人と器質性麻痺の対照群28人(23人は脳卒中による)を対象とした研究では、プロネーションを伴わないドリフトにより、腕の機能的脱力が感度100%(CI, 84%~100%)、特異度93%(CI, 76%~98%)で同定された25。

顔面の機能的運動障害は、一般に脳卒中の顔面症状との鑑別が容易である。 片側唇引きの徴候(図)は、顔面の特徴的な機能性ジ ストニック運動障害を示し、表面的には脱力している ように見えるが、実際には板状筋または顎偏位筋の過活 動が原因である26。 他の顔面または軸索徴候には、評価者間 の信頼性が低い体幹-大腿テスト27 や、系統的な 評価がまだなされておらず、延髄梗塞で偽陽性となる可 能性がある舌の麻痺側からの偏位28 (ほとんどの脳卒中で は片麻痺側29 )がある。

多くの場合、四肢の機能的脱力は感覚障害を伴う。 しかし、一般に感覚検査は評価者間の信頼性が低く34,35、機能的感覚障害を同定するために示唆されている診断徴候のほとんどは、必要な特異性を有していない。 例えば、皮質性脳卒中による遠位腕麻痺の患者では、急性感覚症状の非解剖学的分布、例え ば手袋のような分布がみられる。 体幹の皮膚神経は通常、正中線上で2~3cm重なっているため、欠損の正確な分断は機能障害に起因することが多い。 しかし、正中線分裂は、明らかな器質的原因による感覚喪失のある患者37-39、特に純粋な感覚性脳卒中において認められることがあり、磁気共鳴画像(MRI)陰性のままであることがある40。機能性感覚症状の徴候として提案されている他の徴候、例えば振動感覚の分裂(骨伝導が無傷であるにもかかわらず、額や胸骨の麻痺側で振動を感じにくくなる)も、同様に脳卒中のワークアップに使用するには特異性に欠ける38,39。

結論として、障害の矛盾を示す明確な陽性徴候は、機能的神経障害の診断を支持すべきである。 急性脳血管障害を示唆する軽微な症状、たとえば 明らかな上部運動ニューロン顔面脱力21であっても、 機能障害の急性診断は避けるべきである。

  • 34. Thaller M, Hughes T. Inter-rater agreement of observable and elicitable neurological signs.Clin Med (Lond). 2014; 14:264–267. doi: 10.7861/clinmedicine.14-3-264Google Scholar
  • 35. Lindley RI, Warlow CP, Wardlaw JM, Dennis MS, Slattery J, Sandercock PA. Interobserver reliability of a clinical classification of acute cerebral infarction.Stroke. 1993; 24:1801–1804. doi: 10.1161/01.str.24.12.1801LinkGoogle Scholar
  • 37. Chabrol H, Peresson G, Clanet M. Lack of specificity of the traditional criteria for conversion disorders.Eur Psychiatry. 1995; 10:317–319. doi: 10.1016/0924-9338(96)80314-2Google Scholar
  • 38. Rolak LA. Psychogenic sensory loss.J Nerv Ment Dis. 1988; 176:686–687. doi: 10.1097/00005053-198811000-00007Google Scholar
  • 39. Gould R, Miller BL, Goldberg MA, Benson DF. The validity of hysterical signs and symptoms.J Nerv Ment Dis. 1986; 174:593–597. doi: 10.1097/00005053-198610000-00003Google Scholar








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65歳未満の心房細動患者における死亡、入院、心臓インターベンション


Mortality, Hospitalization, and Cardiac Interventions in Patients With Atrial Fibrillation Aged <65 Years

Aditya Bhonsale et al. https://doi.org/10.1161/CIRCEP.123.012143Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. 2024;0:e012143


要旨

背景

65歳未満の心房細動患者における危険因子(RF)負荷、臨床経過、および長期転帰は不明である。

方法

2010年1月~2019年12月にピッツバーグ大学医療センターで評価された心房細動の成人患者(n=67 221、平均年齢72.4±12.3歳、女性45%)を調査した。 病院システム全体の電子カルテおよび管理データを利用して、RF、併存疾患、その後の入院および心臓インターベンションを確認した。 65歳未満の心房細動と全死亡との関連を、心房細動のない患者(n=918 073)の現代内部コホートを用いて解析した。

結果

コホートのほぼ4分の1(n=17 335)は65歳未満(32%が女性)で、かなりの心血管RF(現在喫煙者、16%;平均肥満度、33.0±8.3、高血圧55%、糖尿病21%、心不全20%、冠動脈疾患19%、虚血性脳卒中既往6%)と併存疾患負担(慢性閉塞性肺疾患11%、閉塞性睡眠時無呼吸18%、慢性腎臓病1.3%)。 平均追跡期間5年以上において、2084例(6.7%、50歳未満;13%、50~65歳)が死亡した。 心筋梗塞,心不全,脳卒中で1回以上入院した患者の割合は,50歳未満ではそれぞれ1.3%,4.8%,1.1%,50~65歳のサブグループではそれぞれ2.2%,7.4%,1.1%であった。 心不全および高血圧を有する若年心房細動患者において、複数の心臓および非心臓RFが死亡率の上昇と関連しており、有意な加齢による相互作用が認められた(それぞれP=0.007およびP=0.013)。 65歳未満の心房細動患者は、心房細動のない合併症調整群と比較して生存率が有意に不良であった(男性:50歳未満、ハザード比1.5[95%CI、1.24-1.79];50-65歳、ハザード比1.3[95%CI、1.26-1.43];女性:50歳未満、ハザード比2.4[95%CI、1.82-3.16];50-65歳、ハザード比1.7[95%CI、1.6-1.92])。

結論

65歳未満の心房細動患者は合併症の負担が大きく、長期死亡率もかなり高い。 また、心不全、脳卒中、心筋梗塞による入院のリスクも有意に高い。 このような患者では、RFと合併症の評価と管理に積極的に取り組む必要がある。

Keywords: atrial fibrillation; cardiology; cohort studies; hypertension; risk factors

Abstract

Background: The risk factor (RF) burden, clinical course, and long-term outcome among patients with atrial fibrillation (AF) aged <65 years is unclear.

Methods: Adult (n=67 221; mean age, 72.4±12.3 years; and 45% female) patients with AF evaluated at the University of Pittsburgh Medical Center between January 2010 and December 2019 were studied. Hospital system-wide electronic health records and administrative data were utilized to ascertain RFs, comorbidities, and subsequent hospitalization and cardiac interventions. The association of AF with all-cause mortality among those aged <65 years was analyzed using an internal contemporary cohort of patients without AF (n=918 073).

Results: Nearly one-quarter (n=17 335) of the cohort was aged <65 years (32% female) with considerable cardiovascular RFs (current smoker, 16%; mean body mass index, 33.0±8.3; hypertension, 55%; diabetes, 21%; heart failure, 20%; coronary artery disease, 19%; and prior ischemic stroke, 6%) and comorbidity burden (chronic obstructive pulmonary disease, 11%; obstructive sleep apnea, 18%; and chronic kidney disease, 1.3%). Over mean follow-up of >5 years, 2084 (6.7%, <50 years; 13%, 50-65 years) patients died. The proportion of patients with >1 hospitalization for myocardial infarction, heart failure, and stroke was 1.3%, 4.8%, and 1.1% for those aged <50 years and 2.2%, 7.4%, and 1.1% for the 50- to 65-year subgroup, respectively. Multiple cardiac and noncardiac RFs were associated with increased mortality in younger patients with AF with heart failure and hypertension demonstrating significant age-related interaction (P=0.007 and P=0.013, respectively). Patients with AF aged <65 years experienced significantly worse survival compared with comorbidity-adjusted patients without AF (males aged <50 years and hazard ratio, 1.5 [95% CI, 1.24-1.79]; 50-65 years and hazard ratio, 1.3 [95% CI, 1.26-1.43]; females aged <50 years and hazard ratio, 2.4 [95% CI, 1.82-3.16]; 50-65 years and hazard ratio, 1.7 [95% CI, 1.6-1.92]).

Conclusions: Patients with AF aged <65 years have significant comorbidity burden and considerable long-term mortality. They are also at a significantly increased risk of hospitalization for heart failure, stroke, and myocardial infarction. These patients warrant an aggressive focus on RF and comorbidity evaluation and management.


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組織内におけるSARS-CoV-2の残存とlong COVID症状との関連:中国における横断コホート研究


The persistence of SARS-CoV-2 in tissues and its association with long COVID symptoms: a cross-sectional cohort study in China

概要

背景

COVID-19後の状態(long COVIDとしても知られる)に関連する症状が、人体の複数の臓器や系に影響を及ぼすことを示唆する証拠が増えつつあるが、ウイルスの持続性との関連は明らかではない。 本研究の目的は、軽症のCOVID-19から回復した後の3つの時点における、多様な組織におけるSARS-CoV-2の持続性、およびlong COVID症状との関連を調べることであった。

研究方法

この単施設横断コホート研究は、2022年12月のCOVID-19のオミクロン波後に、中国北京の中日友好病院で行われた。 感染後1ヵ月、2ヵ月、4ヵ月の時点で、胃カメラ、手術、化学療法を受ける予定、またはその他の理由で入院治療を予定している、PCRまたはラテラルフローテストで軽症COVID-19が確認された患者を本研究に登録した。 感染後約1ヵ月(18~33日)、2ヵ月(55~84日)、4ヵ月(115~134日)に残存手術検体、胃カメラ検体、血液検体を採取した。 SARS-CoV-2はdigital droplet PCRにより検出され、さらにRNA in-situ hybridisation、免疫蛍光、免疫組織化学により確認された。 感染後4ヵ月目に電話による追跡調査を行い、SARS-CoV-2 RNAの残存と長期にわたるCOVID症状との関連を評価した。

調査結果

2023年1月3日から4月28日の間に、225人の患者から317の組織検体が採取され、そのうち201の残存手術検体、59の胃カメラ検体、57の血液成分検体が含まれた。 ウイルスRNAは、1ヵ月目に採取された固形組織検体53検体中16検体(30%)、2ヵ月目に採取された141検体中38検体(27%)、4ヵ月目に採取された66検体中7検体(11%)から検出された。 ウイルスRNAは肝臓、腎臓、胃、腸、脳、血管、肺、乳房、皮膚、甲状腺など10種類の固形組織に分布していた。 さらに、サブゲノムRNAを検査した61の固形組織検体のうち26検体(43%)から、ウイルスRNAも陽性であるサブゲノムRNAが検出された。 感染後2ヵ月の時点で、免疫不全患者9人のうち3人(33%)の血漿、1人(11%)の顆粒球、2人(22%)の末梢血単核球からウイルスRNAが検出されたが、免疫不全患者10人ではいずれの血液区画からも検出されなかった。 電話アンケートに回答した患者213人のうち、72人(34%)が少なくとも1つのlong COVID症状を報告し、疲労(21%、213人中44人)が最も頻度の高い症状であった。 回復した患者におけるウイルスRNAの検出は、long COVID症状の発現と有意に関連していた(オッズ比5.17、95%CI 2.64-10.13、p<0.0001)。 ウイルスコピー数が多い患者ほど、long COVID症状を発症する可能性が高かった。

解釈

この結果は、軽症のCOVID-19から回復した患者にもSARS-CoV-2が残存している可能性があること、またウイルスの残存とCOVID症状の長期化には有意な関連があることを示唆している。 Long COVID症状との関連性を検証し、long COVID症状を改善するための潜在的な標的を同定するためには、さらなる研究が必要である。

Figure 2Detection of SARS-CoV-2 RNA in various solid tissue types at 1 month, 2 months, and 4 months after infection

各組織型におけるSARS-CoV-2 ORF1ab(A)、N(B)、サブゲノムRNA(C)の感染後約1ヵ月、2ヵ月、4ヵ月のデジタル液滴PCR法による平均コピー数。 赤い破線は閾値(検出限界;付録p3)を示す。 SARS-CoV-2のRNA(ORF1abまたはN;D)またはサブゲノムRNA(E)陽性と判定された感染後1ヵ月、2ヵ月、4ヵ月に採取された組織サンプルの割合。

Figure 3Distribution of SARS-CoV-2 RNA in solid tissues at 1–4 months after infection

固形組織におけるSARS-CoV-2 RNAの分布(ORF1ab(A)およびN(B)のRNAコピー数と検出頻度による)。 NまたはORF1ab(D)陽性固形組織におけるSARS-CoV-2 RNA(ORF1abまたはN;C)またはサブゲノムRNAの検出頻度(降順)。 サンプルは、ORF1abまたはNのコピーが少なくとも2つあればSARS-CoV-2 RNA陽性であり、サブゲノムLead-E遺伝子のコピーが少なくとも2つあればサブゲノムRNA陽性であった。

Figure 4Forest plots of associations between variables and long COVID symptoms

感染後1ヵ月、2ヵ月、4ヵ月、および任意の時点におけるさまざまな変数と、感染後4ヵ月におけるlong COVID症状との関連を多変量調整ロジスティック回帰モデルを用いて解析し、軽症COVID-19から回復した患者213人(long COVID症状あり72人、なし141人)についてオッズ比と95%CIを推定した。 感染後最初の1ヵ月間にlong COVID症状を伴わない腫瘍のない患者が4人しかいなかったため、最初の1ヵ月間はがんの変数を除外した。

Figure 5Differential characteristics of lung and blood vessel tissues with or without viral persistence revealed by transcriptome sequencing

ヒートマップは、肺(A)と血管(C)で発現が異なる遺伝子を示したもの。 肺組織には、感染1ヵ月後(サンプル125、114、112、120、70、116)、感染2ヵ月後(サンプル117、126、118、115、129、122)、感染4ヵ月後(サンプル127、119、113、121、123、124)に採取したウイルス陰性サンプルと、感染1ヵ月後(サンプル108)、感染2ヵ月後(サンプル109、111、105、106、107)に採取したウイルス陽性サンプルが含まれる。 血管組織には、感染2ヵ月後(サンプル98、100、132)と感染4ヵ月後(サンプル95、99)に採取されたウイルス陰性サンプルと、感染2ヵ月後(サンプル90、89、87、91、93)と感染4ヵ月後(サンプル88)に採取されたウイルス陽性サンプルが含まれる。 バブルプロットは、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomesのパスウェイ解析に基づき、肺組織サンプル(B)および血管(D)において、ウイルス持続性の有無にかかわらず発現が異なる遺伝子の濃縮パスウェイを示す。

考察

本研究では、軽症のCOVID-19から回復した患者のうち、肺、肝臓、腎臓、胃、腸、脳、乳房、甲状腺、血管、皮膚などさまざまな臓器の固形組織サンプルにおいて、感染後1カ月、2カ月、4カ月の時点でウイルス核酸の存在を確認した。 検出率は感染後4ヵ月で顕著に低下し、ヒトの体内でウイルスのクリアランス機構がゆっくりではあるが最終的に有効であることを示している。 さらに、SARS-CoV-2感染から2ヵ月後に免疫不全に陥った患者の血漿、顆粒球、PBMCの一部でウイルス核酸が検出された。 この解析のサンプル数は少なかったが、免疫不全患者ではウイルスのクリアランスが損なわれていることが示唆された。 最も重要なことは、我々の研究により、感染後4ヵ月におけるlong COVID症状と残存SARS-CoV-2 RNAの持続性との関連が明確に示されたことである。
しかし、これらの研究は主にCOVID-19で死亡した人の剖検検体を対象としている2, 29。回復者では、消化器系、呼吸器系、血液検体におけるウイルスの残存の検出に焦点を当てた研究がいくつかある4, 7, 11, 30。 いくつかの研究6,8とは異なり、虫垂、胆嚢、膵臓からはウイルスRNAは検出されなかったが、サンプル数が少なかったため、このようなバイアスが生じたのかもしれない。 long COVIDのメカニズムは完全には解明されておらず、ウイルスの持続と関連している可能性を示唆した研究もいくつかある。9, 10 しかし、既存の文献では、ウイルスの持続と全身性のlong COVID症状との関連を裏付ける十分な証拠はない。 我々の研究の新規性は、血液や胃カメラ検体だけでなく、軽症COVID-19から回復した患者の多様な手術検体におけるウイルスの持続性を研究し、異なる時点のウイルスコピー数を比較してウイルスクリアランスの傾向を示したことにある。 さらに、ウイルスの持続性とCOVIDの長期症状との関連を明らかにし、トランスクリプトミクスのデータに基づいて可能性のあるメカニズムを提案した。宿主の抗ウイルス反応の欠損がウイルスクリアランスの不良につながり、ウイルスの持続が宿主細胞の機能障害につながる可能性があるが、このようなメカニズムは今後の研究で検証する必要がある。

われわれの研究にはいくつかの限界がある。 第一に、long COVID症状とウイルス量との間の動的な関連を調べることは有益であるが、倫理的な配慮から、同じ患者のウイルスクリアランスを継続的に観察することはできない。 第二に、異なる診療科および期間にわたる手術件数のばらつきにより、組織タイプごとにサンプル数に差が生じた。 第三に、我々の研究におけるlong COVID症状の有病率が比較的高いことに注意することが重要であるが、これはおそらく我々の研究に含まれた患者の大半が併存疾患や腫瘍を有していたため、外科的治療、化学療法、免疫療法を受けたためであろう。 第4に、凝固機能障害、神経機能障害、自己免疫など、いくつかの測定不能な交絡因子を説明することができなかった15。第5に、患者におけるSARS-CoV-2特異的免疫応答に関する情報が含まれていなかった。 最後に、感染後1ヵ月および4ヵ月におけるウイルス持続とCOVID長期症状との関連性の解析におけるCIが極端に広いのは、これらの時点で入手できた組織サンプル数が少ないため、データがまばらであることによるバイアスを示している31。

結論として、我々は、体内の様々な組織におけるウイルスの持続性とCOVIDの長期症状との関連を明らかにした。 組織におけるSARS-CoV-2の持続性は、長期的な免疫調節異常と関連している可能性が示唆されていることから32、今後の研究では、持続性の理由と宿主への影響を調査すべきである。 さらに、ウイルスの持続性は成人だけでなく小児にも存在し、重症度とは無関係に免疫系に影響を及ぼす可能性があるため、将来的には小児を対象とした研究も検討すべきである。 ウイルスの持続性によって引き起こされる宿主細胞の機能障害は、long COVIDの病態形成の重要な側面である可能性がある。 タンパク質の翻訳や細胞代謝などの生物学的過程は、潜在的な治療標的としてさらなる研究に値する。

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マイクロプラスチックはどこにでもある。それらが人間の健康にどのような影響を与えるかを理解する必要があるマイクロプラスチックはどこにでもある。


Microplastics are everywhere — we need to understand how they affect human health. Nat Med 30, 913 (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-02968-x

  • Published 19 April 2024

体内のさまざまな臓器や組織に小さなプラスチック粒子が蓄積していることを示す証拠が出てくるにつれ、これらの粒子が人体の健康に及ぼす影響について、より深い理解が緊急に必要とされている。

世界はプラスチックであふれている。 2019年には3億5300万トンのプラスチック廃棄物が発生し、2060年にはその3倍の10億トン以上になると予測されている(参考文献1)。 プラスチックには、発がん物質や内分泌かく乱物質を含む1万種類以上の化学物質が含まれている2。 プラスチックは、マイクロプラスチック(直径5mm以下)やナノプラスチック(直径1μm以下)と呼ばれる小さな粒子の形で人体に入り込む。 マイクロプラスチックやナノプラスチック(MNPs)は、化粧品やパーソナルケア製品に使用されるマイクロビーズのように意図的に、あるいは合成繊維の衣服の洗濯やタイヤの摩耗など、より大きなプラスチック製品の劣化の結果として不注意に、様々な原因から発生する可能性がある。 MNPは、海、大気、食料供給など、地球上のあらゆる場所に存在する。

MNPは主に摂取や吸入によって体内に入る。 例えば、MNPが溶出したプラスチック容器で保存または加熱された液体を飲んだり、食品を食べたり、MNPを含む歯磨き粉を使用したりすることで、MNPを摂取する可能性がある。 ある驚くべき研究によると、乳児はプロピレン製の哺乳瓶で調製された粉ミルクを摂取することで、高レベルのマイクロプラスチックにさらされている可能性があることがわかった3。

MNPの生物学的影響は、主に実験用のげっ歯類やヒト細胞を用いた研究で、数十年にわたって研究されてきた。 げっ歯類の研究では、マイクロプラスチックは、腸、肺、肝臓、生殖系、神経系など、さまざまな臓器に悪影響を及ぼすことが示されている4。 最近では、血液、肺、胎盤、母乳など、ヒトのさまざまな組織や臓器でMNPが見つかっている5。

MNPの人体への影響は、文書化され始めたばかりである。 例えば、最近の報告では、血管内に存在するMNPと心血管疾患との間に関連性がある可能性が報告されている6。 304人の頸動脈から外科的に摘出されたアテローム性動脈硬化プラークのサンプルにおいて、このコホートの約半数のプラークからプラスチックが検出され、そのうち150サンプルからポリエチレンが、31サンプルからポリ塩化ビニルが検出された。 研究者らは電子顕微鏡を使って、プラーク中にMNPと同定されるギザギザのエッジを持つ粒子を発見した。 プラーク中のプラスチックの沈着は、その後の心血管系疾患の発症と強く関連していた。34ヵ月間にわたって、プラーク中にMNPの痕跡がある人は、そのような痕跡がない人に比べて、非致死的心筋梗塞、非致死的脳卒中、または何らかの原因による死亡の複合エンドポイントのリスクが4.5倍高かった。

マイクロプラスチックと炎症性腸疾患の潜在的関連性に焦点を当てた別の研究では、ヒトの糞便から15種類のマイクロプラスチックが検出された7。 糞便中のマイクロプラスチックの濃度は、健康な人よりも炎症性腸疾患の人の方が高く、糞便中のマイクロプラスチックのレベルは疾患の重症度と相関していた。

これらの研究は、MNPの存在と疾患との因果関係を証明するものではなかったが、このテーマに関する研究を加速させる必要性を強調している。 喫緊の課題としては、摂取、吸入、皮膚曝露によって吸収されるMNPの量、人の一生を通じて異なる組織に蓄積されるMNPの量、MNPの異なる特性(化学組成、サイズ、形状を含む)がそれらの組織にどのような影響を与えるかが挙げられる。 免疫系やマイクロバイオームを介した全身への影響や、直接的な細胞毒性作用など、MNPがどのようにダメージにつながるかを探るメカニズム研究も必要である。 また、MNPへの曝露とその結果としての健康への影響が、環境的、社会的、経済的要因によってどのように影響されるかについての研究も必要である。

プラスチックによる世界の負担がますます耐えられなくなるにつれ、国際的な公衆衛生イニシアチブは、プラスチックの生産、設計、廃棄をより責任を持って管理することを目指している。 マイクロプラスチックの場合、EUは2023年10月から、製品への意図的なマイクロプラスチックの添加を制限し、2030年までにマイクロプラスチック汚染を30%削減する目標を設定している。 より広範な取り組みとして、国連環境総会は175カ国の支持を得て、2022年3月2日に世界プラスチック条約8を策定する決議を採択し、2024年末までに条約を起草する意向である。

マイクロプラスチックへの暴露による健康リスクは、まだ解明され始めたばかりである。 MNPがどのように体内に蓄積され、人の健康に有害な影響を及ぼすかについて、より詳細で決定的な証拠が得られれば、プラスチックの世界的な影響を低減し、公衆と地球の健康を改善するために必要な歯応えのある政策の開発と採用に拍車がかかることになる。

References

  1. Kwon, D. Naturehttps://www.nature.com/articles/d41586-023-00975-5 (2023).
  2. Jones, N. Naturehttps://www.nature.com/articles/d41586-024-00805-2 (2023).
  3. Li, D. et al. Nat. Food 1, 746–754 (2020).Article CAS PubMed Google Scholar 
  4. Liu, W. et al. Front. Public Health 111103289 (2023).Article PubMed PubMed Central Google Scholar 
  5. Landrigan, P. J. Ann. Glob. Health 89, 23 (2023).Article PubMed PubMed Central Google Scholar 
  6. Marfella, R. et al. N. Engl. J. Med. 390, 900–910 (2024).Article CAS PubMed Google Scholar 
  7. Yan, Z. et al. Environ. Sci. Technol. 56, 414–421 (2022).Article CAS PubMed Google Scholar 
  8. UN Environment Programme. https://go.nature.com/3U5k867 (2 March 2022).

頸動脈の動脈硬化性病変の58%からプラスチックが検出され,炎症を増強し,死亡リスクを増加させていた!!
24/03/08

https://blog.goo.ne.jp/pkcdelta/e/3adad52f1da04d1d88425e2e20a193b5

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