パーキンソン病における嗅覚障害:重要な発見
研究は、パーキンソン病の評価における嗅覚テストの役割を強調している。
Michael G Schlossmacher, J. Li, K. Grimes, J. Saade, J. J. Tomlinson, T. Mestre, S. Schade, S. Weber, M. Dakna, T. Wicke, E. Lang, C. Trenkwalder, N. Salmaso, A. Frank, T. Ramsay, D. Manuel, a.-P. Investigators, B. Mollenhauer
― 1 分で読む
目次
嗅覚障害は、嗅覚が低下する状態だよ。パーキンソン病(PD)や認知症によく見られるんだ。研究によると、PDの人のかなりの割合-45%から90%以上-が嗅覚を失ってるみたい。この変化は、PDの診断を受ける何年も前に起こることが多くて、20年前に始まることもあるんだって。嗅覚をテストすることで、医者はPDと他の似たような状態の違いを区別する手助けもできるんだ。
人気のある嗅覚テストが2つあるよ:ペンシルベニア大学の嗅覚識別テスト(UPSIT)とスニッフィン・スティックステスト(SST)。UPSITは40の匂いの質問があって自分でできるテストで、SSTは監督のもとで行われて、匂いの識別、識別能力、閾値を測るための16種類の匂いを使ったいくつかのパートがあるんだ。SSTの識別パートはPDの研究でよく使われてて、他のSSTのパートより診断に優れているとされてる。
前は、嗅覚テストは主に一般の人に使われてたけど、今は脳の障害を研究するためにも使われてるんだ。UPSITやSSTの匂いがPDを特定するのにどう機能するかを調べた研究がいくつかあって、特定の匂いがフルセットよりも効果的なこともあるみたい。ただ、多くの研究は外部での検証が不足してて、匂いが一緒にどう作用するかを調べていないから、結果に影響を与える可能性があるんだ。また、過去の調査は一般的にUPSITとSSTを別々に見ていたけど、似たようなものなんだよね。
この研究は、いろんなパーキンソニズムの形態における匂いのパフォーマンスを評価することに焦点を当てて、UPSITとSSTの強みを組み合わせることを目指してる。年齢や性別が匂いの識別にどう影響するかも見ていくよ。
データソースと参加者
この研究では、3つの異なる研究から匿名のデータを使ったよ:「デ・ノーボパーキンソン病研究」(DeNoPa)、オタワトライアル、パーキンソン病の予後バイオマーカー研究(PROBE)。研究には、PD、レビー小体型認知症、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺と診断された人たちと健康な個人が含まれてた。研究者たちはデータが信頼できることと、参加者が同意したことを確認するために厳しいガイドラインに従ったんだ。
研究の評価と統計分析
スニッフィン・スティックステスト(SST)
SSTはDeNoPa研究で使われてて、識別、識別能力、閾値の3つのパートがあるよ。識別パートでは、被験者は4つのオプションから匂いを選ぶ。識別能力パートでは、被験者は3つの似た匂いの中から異なる匂いを特定する。閾値パートでは、特定できる匂いの最低濃度を測定する。参加者は最初の訪問時にSSTを完了し、フォローアップの訪問で再テストを行ったんだ。
ペンシルベニア大学の嗅覚識別テスト(UPSIT)
UPSITはオタワトライアルとPROBEで使われてて、40のスクラッチ&スニッフ質問が含まれた自己管理キットを使うんだ。各質問には正しい答えが1つと間違った答えが3つあるよ。
データ準備
有効な回答がなかったデータは分析から除外されたよ。不完全な回答のデータには、間違った回答を示すためにゼロが追加された。スコアは、匂いを特定するパフォーマンスを評価するために変換されたんだ。
人口統計学的および診断的特性
参加者の人口統計データは、異なるグループの分布を示すように整理されて、これらのグループ間での重要な発見が示されたよ。
異なる嗅覚テストの比較
UPSITとSSTテストのスコアの違いをいろんな診断グループ間で調べたんだ。PDや認知症の患者は健康な対照群よりスコアが低いと予想されてたよ。両方のテストのパフォーマンスを評価して、患者と健康な個人をどれだけうまく区別できるかを見たんだ。
簡略化された嗅覚テストの開発と検証のための機械学習ワークフロー
UPSITとSSTテストから匂いをランク付けして、これらのテストの簡略版を開発し、検証することを目指してた。匂いのランク付けは、PDの患者と健康な対照群を区別する能力に基づいて行ったよ。
個々の匂いのランク付け
匂いは、さまざまなコホートのデータを使ってパフォーマンスに基づいてランク付けされたんだ。これによって、小さなサンプルサイズからのエラーを避けられた。以前の研究と比較して、信頼性を確認したよ。
テストの開発と検証
各ランク付けに対して、匂いのサブセットを構築した。特定の匂いをいくつか含めることで、テストがグループを区別する能力が大きく向上することが分かったんだ。
個々の匂いのパフォーマンス
いろんな匂いが、健康な対照群と比べてPDを特定するのに異なるパフォーマンスを示したよ。研究では、バナナやミントの匂いが特にPDの患者と健康な人を区別するのに優れていることが分かったんだ。
匂いのランク付けとアイテム特性曲線
匂いのパフォーマンスに基づいてランク付けを作成したんだ。一部の匂いはさまざまな研究で良い結果を示したけど、他の匂いは一貫性のない結果を示した。この不一致は、テストの設計や気を散らす要素が匂いの識別にどう影響するかについて疑問を引き起こしたよ。
簡略化された嗅覚テストの開発と検証
パフォーマンスの良い匂いだけを使って統一された嗅覚テストが作られたんだ。私たちの発見では、たった4つの匂いを使うテストでも効果的だと示されたよ。
統一された簡略化された嗅覚テストのパフォーマンス
統一テストは異なるコホートでテストされて、PDを特定するのに感度と特異度の面で良い結果を示したよ。
PDと他の障害を区別する匂いのパフォーマンス
匂いがPDと多系統萎縮症や進行性核上性麻痺のような他の状態をどれだけうまく区別できるかも見たんだ。結果は、特定の匂いのサブセットが診断の精度を高める可能性があることを示唆したよ。
年齢と性別が匂いの識別に与える影響
分析の結果、年齢が高い参加者は一般的に匂いを識別するのが難しいことが分かった。男性は女性よりも匂いの識別スコアが低い傾向があったよ。
結論
この研究は、PDや関連する障害における嗅覚機能障害について貴重な洞察を提供するよ。重要なポイントは、PDや認知症の患者が健康な対照群と比べてかなりの嗅覚の喪失を示し、特定のテストがこの障害を適切に評価できることだね。研究の結論として、少ない匂いで効果的にPDに関連する嗅覚障害を特定できる簡略化された嗅覚テストを提案するよ。これは臨床の現場や自宅でも簡単に実施できて、PDの早期発見に役立つかもしれないんだ。嗅覚の欠損に関するメカニズムを理解するためには、さらなる研究が必要だし、さまざまな人口に適用できるように成果を確保する必要があるね。
制限事項と今後の研究
この研究はいくつかの制限を認めていて、参加者グループの均質性や採用におけるバイアスの可能性があるよ。今後の研究は、もっと多様な人口を含めて、嗅覚パフォーマンスにさまざまな要因がどう影響するかを考慮すべきだね。簡略化された嗅覚テストの効果を異なる環境やさまざまな人口において確認するためのフォローアップ研究も必要だよ。
タイトル: Development of a Simplified Smell Test to Identify Patients with Typical Parkinson's as Informed by Multiple Cohorts, Machine Learning and External Validation
概要: BackgroundReduced olfaction is a common feature of patients with typical Parkinson disease (PD). We sought to develop and validate a simplified smell test as a screening tool to help identify PD patients and explore its differentiation from other forms of parkinsonism. MethodsWe used the Sniffin Sticks Identification Test (SST-ID) and the University of Pennsylvania Smell Identification Test (UPSIT), together with data from three case-control studies, to compare olfaction in 301 patients with PD or dementia with Lewy bodies (DLB) to 36 subjects with multiple system atrophy (MSA), 32 individuals with progressive supranuclear palsy (PSP) and 281 neurologically healthy controls. Individual SST-ID and UPSIT scents were ranked by area under the receiver operating characteristic curve (AUC) values for group classification, with 10-fold cross-validation. Additional rankings were generated by leveraging results from eight published studies, collectively including 5,853 unique participants. Lead combinations were further validated using (semi-)independent datasets. An abbreviated list of scents was generated based on those shared by SST-ID and UPSIT. FindingsWe made the following five observations: (i) PD and DLB patients generally had worse olfaction than healthy controls, as published, with scores for MSA and PSP patients ranking as intermediate. (ii) SST-ID and UPSIT scents showed distinct discriminative performances, with the top odorants (licorice, banana, clove, rose, mint, pineapple and cinnamon) confirmed by external evidence. (iii) A subset of only seven scents demonstrated a similar performance to that of the complete 16-scent SST-ID and 40-scent UPSIT kits, in both discovery and validation steps. Seven scents distinguished PD/DLB subjects from healthy controls with an AUC of 0.87 (95%CI 0.85-0.9) and PD/DLB from PSP/MSA patients with an AUC of 0.73 (95%CI 0.65-0.8) within the three cohorts (n=650). (iv) Increased age was associated with a decline in olfaction. (v) Males generally scored lower than females, although this finding was not significant across all cohorts. InterpretationScreening of subjects for typical Parkinsons-associated hyposmia can be carried out with a simplified scent identification test that relies on as few as seven specific odorants. There, the discrimination of PD/DLB subjects vs. age-matched controls is more accurate than that of PD/DLB vs. PSP/MSA patients. FundingThis work was supported by: Parkinson Research Consortium; uOttawa Brain & Mind Research Institute; and the Aligning Science Across Parkinsons Collaborative Research Network. Research in contextO_ST_ABSEvidence before this studyC_ST_ABSChronic hyposmia is a common feature of Parkinson disease (PD) and dementia with Lewy bodies (DLB), which often precedes motor impairment and cognitive dysfunction by several years; it is also frequently associated with -synuclein aggregate formation in the bulb. The presence of hyposmia increases an individuals likelihood of having -what has recently been proposed as- a neuronal synucleinopathy disease, by >24-fold. Despite the strong association of PD with reduced olfaction, little is understood about it clinically, such as whether it is affected by sex and age, and whether hyposmia of PD is associated with the same scent identification difficulty seen in other conditions that present with parkinsonism. Moreover, due to its time-consuming nature and traditional administration by healthcare workers, extensive olfactory testing is not routinely performed during neurological assessments in movement disorder clinics. Added value of this studyWe analyzed the performance of both the Sniffin Sticks Test kit and UPSIT battery to discriminate between healthy controls, patients with PD/DLB and those with MSA or PSP. Comparison to and juxtaposition with eight other published studies allowed for the generation of a markedly abbreviated smell identification test that unified both tests, as described. Group classification performance by each scent and its distractors was further analyzed using machine learning and advanced Item Response Theory methods. Relations between each scent tested, sex and age were analyzed for the first time. Our findings suggest concrete steps to be implemented that would allow for simplified, routine olfaction testing in the future. Implications of all the available evidenceOlfaction testing has emerged as an important neurological assessment part when examining subjects with Parkinsons and those at risk of it. A simple, validated smell test containing fewer scents than current options could facilitate rapid testing of olfaction in clinic settings and at home, without supervision by healthcare workers. The usefulness of such a non-invasive test in population health screening efforts could be further enhanced when coupled to a self-administered survey that includes questions related to other risk factors associated with PD. As such, large-scale community screening and applications to routine practice in family doctors offices as well as in specialty clinics could be made operationally feasible and cost-effective.
著者: Michael G Schlossmacher, J. Li, K. Grimes, J. Saade, J. J. Tomlinson, T. Mestre, S. Schade, S. Weber, M. Dakna, T. Wicke, E. Lang, C. Trenkwalder, N. Salmaso, A. Frank, T. Ramsay, D. Manuel, a.-P. Investigators, B. Mollenhauer
最終更新: 2024-08-09 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.09.24311696
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.08.09.24311696.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。