ALSの行動への影響が明らかにされた
研究が、ALS患者におけるTDP-43の病理と行動機能障害の関連を明らかにした。
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筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、脳や脊髄の神経細胞に影響を与える重い病気だよ。筋肉のコントロールを失って、動きや話すことに影響が出るんだ。でも、ALSの患者は、思考や行動にも問題を抱えることがあるんだよ。ALSの人たちは、モチベーションや共感、衝動のコントロールに苦労することがあるんだ。
研究によると、ALS患者の約半分は何らかの認知的または行動的な問題を抱えている可能性があるんだ。小さなグループ、約15%の人たちは、その問題が前頭側頭型認知症とみなされるほど深刻なこともあるよ。だから、ALSの身体的な側面と精神的な側面のつながりを理解することが、患者により良いケアや治療を提供するために重要なんだ。
ALSの治療法の臨床試験が進む中で、どの患者が特定の療法から最も恩恵を受けるかを特定することが大事だよ。これには、遺伝的情報や患者が示す臨床的なサインも含まれるんだ。目標は、適切な患者が適切な治療を受けられるようにし、効果の可能性を最大化することだよ。
ALSにおける行動問題の理解
行動の障害は、いろんな形で現れることがあるよ。具体的には:
- 無関心(興味や関心の欠如)
- 衝動のコントロールが難しい
- 同情や共感の喪失
- 特定の行動を繰り返す
- 食習慣の変化
これらの症状があると、ALSに関連する脳の変化を示しているかもしれないんだ。病気の進行に伴ってこれらの変化がどう起こるかを研究することが重要だよ。
これまでの研究では、特定のタンパク質、特にTDP-43の蓄積が認知機能の障害に関連していることが示されているんだ。研究者は、エディンバラ認知ALSスクリーニング(ECAS)などの評価を使って、軽度のレベルでもこれらの認知的な問題を特定してきたんだ。
でも、これまでの研究は、運動や思考に関わる脳の領域に主に焦点を当てていて、行動に関わる領域にはあまり注目していなかったんだ。だから、ALSにおける行動の障害がTDP-43の蓄積や他の病理学的な要因とどう関連しているのかについては、まだ理解が不足しているんだ。
ALSの研究の課題
ALSと行動問題の関連を研究するのは難しいことが多いよ。患者はしばしば一貫した神経心理学的テストを受けないし、多くの人が全く評価を受けていないかもしれないんだ。テストの方法の違いが、研究間の比較を複雑にすることもある。
でも、画像診断の研究では、行動症状を持つALS患者の脳の特定の領域が影響を受けていることが示されているよ。例えば、前中心回や前頭部、扁桃体などの特定の領域では、行動の問題に関連する構造や体積の変化が見られるんだ。
この研究は、ALS患者の脳の病理をより深く掘り下げることを目的としていて、特にTDP-43の存在が行動症状とどう関係しているのかに焦点を当てているよ。これらのつながりを理解することで、研究者たちは臨床試験のための患者の層別化を改善し、治療反応を向上させたいと考えているんだ。
研究方法
この研究では、エディンバラ脳バンクからALS患者を選んだんだ。ALSを引き起こす遺伝子変異を持たない個人に焦点を当てて、臨床データは確立された登録を通じて収集したよ。倫理的な承認や患者の同意も得られたんだ。
患者が亡くなった後、脳の組織を収集して研究したんだ。研究者たちは、行動や認知に関連する特定の脳領域におけるTDP-43病理の存在と重症度を評価したよ。
評価は、脳組織を準備して、タンパク質の凝集体を可視化するためのさまざまな染色技術を使ったんだ。凝集体の重症度はスケールで評価されて、訓練を受けた専門家が患者の臨床的背景を知らずにサンプルを評価して、バイアスを避けたよ。
行動の障害とTDP-43病理についての発見
研究した30人のALS患者の中で、12人が生存中に行動の評価を受けていたんだ。その中で、6人が明確な行動の障害の兆候を示したよ。興味深いことに、観察できる行動の問題があったすべてのケースでは、脳の領域にTDP-43病理がかなり存在していたんだ。
この研究は、特定の脳の領域が認知機能の障害とより相関している一方で、扁桃体は行動の障害に特に関連していることを示したよ。これは、思考の問題が複数の脳の領域から生じる可能性がある一方で、行動の問題は扁桃体に密接に関連していることを示唆しているんだ。
扁桃体の病理の特異性
この研究は、ALS患者における行動の障害の最も重要な指標が扁桃体のTDP-43病理であるという証拠を提供したよ。他の脳の領域も研究されたけれど、行動の症状との強い関連は示されなかったんだ。
扁桃体は感情処理に関与していることで知られているから、この領域での発見は、ALSが身体的な能力だけでなく、感情や行動の調整にもどう影響するかを理解する上で重要なんだ。
扁桃体内の細胞タイプの評価
調査によると、扁桃体のTDP-43病理は、影響を受けた細胞の種類によって変動が見られたよ。神経細胞は、グリア細胞と比べてより重度のTDP-43病理を示したんだ。これは、行動の障害はTDP-43が神経細胞に与える影響の方が、グリアの反応よりも重要であることを示唆しているよ。
研究に参加したほとんどの患者は、主に神経細胞の中で扁桃体に特定のパターンのTDP-43病理を示したんだ。対照的に、グリア細胞は行動の障害との同じレベルの関連を示さなかったよ。これは、ALSが神経の健康と行動に選択的に影響を与えていることを示しているんだ。
神経変性疾患で一般的な星状膠細胞の反応は、このグループの行動の問題とは有意な関連を示さなかったよ。これは、グリアの反応よりも神経の変化を理解することに焦点を移す必要があるかもしれないことを強調しているんだ。
鉄の蓄積の役割
面白いことに、この研究では鉄の蓄積とTDP-43病理の関連も調べられたよ。脳内で鉄を貯蔵するタンパク質であるフェリチンが、行動の障害を示す人々において高い量で見つかったんだ。これは、鉄のレベルがALSの進行やその行動への影響を左右する可能性があることを示唆しているよ。
扁桃体にTDP-43病理を持つ患者は、鉄の蓄積パターンに変化を示したんだ。この関連性は、鉄のレベルを管理することがALS患者の結果を改善する役割を果たすかどうかをさらに調査することを促しているんだ。
臨床への応用の洞察
この研究の結果は、ALS患者におけるTDP-43病理と行動の障害の関係を明確にするのに役立つよ。これらのつながりへの意識が高まることで、臨床医はALS患者をサポートするための評価や介入をより適切に調整できるようになるんだ。
これは、ALSの臨床試験において認知や行動のエンドポイントを含める重要性も強調しているよ。行動プロファイルに基づいて患者を特定することで、より効果的な試験デザインや多様なニーズに応える治療に繋がるかもしれないんだ。
さらに、この研究は、ALSにおける行動の症状の出現を管理するための早期介入の可能性を強調しているよ。ECASや高度な画像技術などのツールを通じて、病気の初期段階で患者を特定し、積極的なサポートを行えるかもしれないんだ。
結論
全体として、この研究は、TDP-43病理、行動の障害、そしてALSにおける特定の脳の領域の役割との複雑な関係を強調しているよ。これらのつながりを理解することで、ALSの性質についての洞察が得られるだけでなく、将来の研究や臨床応用のための基盤が築かれるんだ。
医療界がALSの複雑さを探求し続ける中で、患者が直面するさまざまな課題、特に彼らの認知的および感情的な健康を含むニーズに対応できる、より良い診断ツールや治療アプローチが開発されることを願っているよ。
タイトル: Amygdala TDP-43 pathology is associated with behavioural dysfunction and ferritin accumulation in amyotrophic lateral sclerosis.
概要: BackgroundCognitive and behavioural symptoms associated with amyotrophic lateral sclerosis and frontotemporal spectrum disorders (ALSFTSD) are thought to be driven, at least in part, by the pathological accumulation of TDP-43. MethodsHere we examine post-mortem tissue from six brain regions associated with cognitive and behavioural symptoms in a cohort of 30 people with sporadic ALS (sALS), a proportion of which underwent standardized neuropsychological behavioural assessment as part of the Edinburgh Cognitive ALS Screen (ECAS). ResultsOverall, the behavioural screen performed as part of the ECAS predicted accumulation of pathological phosphorylated TDP-43 (pTDP-43) with 100% specificity and 86% sensitivity in behaviour-associated brain regions. Notably, of these regions, pathology in the amygdala was the most predictive correlate of behavioural dysfunction in sALS. In the amygdala of sALS patients, we show variation in morphology, cell type predominance, and severity of pTDP-43 pathology. Further, we demonstrate that the presence and severity of intra-neuronal pTDP-43 pathology, but not astroglial pathology, or phosphorylated Tau pathology, is associated with behavioural dysfunction. Cases were also evaluated using a TDP-43 aptamer (TDP-43APT), which revealed that pathology was not only associated with behavioural symptoms, but also with ferritin levels, a measure of brain iron. ConclusionsIntra-neuronal pTDP-43 and cytoplasmic TDP-43APT pathology in the amygdala is associated with behavioural symptoms in sALS. TDP-43APT staining intensity is also associated with increased ferritin, regardless of behavioural phenotype, suggesting that ferritin increases may occur upstream of clinical manifestation, in line with early TDP-43APT pathology, representing a potential region-specific imaging biomarker of early disease in ALS. Key MessagesO_ST_ABSWhat is already known on this topicC_ST_ABSThe amygdala is a key brain region in regulating behavior and emotional cognition and has been shown recently, through imaging studies, to be affected in ALS and FTD patients. What this study addsHere we examine the underlying pathology driving the association between the amygdala and behavioural symptoms in sporadic ALS demonstrating that region specific TDP-43 pathology and brain iron accumulation could represent potential early biomarkers of dysfunction. How this study might affect research, practice, or policyThe correlation between early TDP-43 pathology (detected by RNA aptamer) and increased ferritin (brain iron accumulation) occurring upstream of clinical manifestation represents a potential, region-specific (amygdala), early imaging biomarker in ALS. This means that people at risk could be identified early and stratified for clinical trials prior to substantial neuronal cell loss and symptom onset.
著者: Jenna Gregory, O. M. Rifai, F. M. Waldron, J. O'Shaughnessy, F. L. Read, M. Gilodi, A. Pastore, N. Shneider, G. G. Tartaglia, E. Zacco, H. Spence
最終更新: 2024-06-01 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.01.596819
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.01.596819.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 biorxiv に感謝します。