精神医学のフロンティア：慢性統合失調症患者における日本語版
精神神経BACS
学 雑スコアと全脳構造の関連誌 第 120 巻 第 12 号（2018） 1055 1059
1055頁

精神医学のフロンティア
慢性統合失調症患者における日本語版 BACS スコアと全脳構造の関連：ボクセル単位形態計測および拡散テンソ
ル画像研究秀瀬真輔，太田深秀，松尾淳子，石田一希，平石萌子，寺石俊也，服部功太郎，功刀 浩
Shinsuke Hidese, Miho Ota, Junko Matsuo, Ikki Ishida, Moeko Hiraishi,Toshiya Teraishi, Kotaro Hattori, Hiroshi Kunugi

統合失調症認知機能簡易評価尺度（BACS）は，統合失調症の認知機能障害の評価用に開発された簡易テストである．本研究は BACS スコアと全脳構造が関連する可能性を，核磁気共鳴画像法（MRI）を用いて比較的多症例で調べた．研究の対象は，日本語版 BACS を施行した慢性期の統合失調症患者 116 名（平均年齢 39.3±11.1 歳，うち男性 66 名）と健常対照者 118 名（平均年齢40.0±13.6 歳，うち男性 58 名）で，すべて日本人であった．MRI の容量と拡散テンソル画像のデータは，ボクセル単位形態計測と神経束空間統計でそれぞれ処理した．統合失調症患者群で，健常対照群と比べて，灰白質容量と異方性比率（FA）値に有意な低下を認めた．灰白質領域では，患者群において，作業記憶スコアが前部帯状回および内側前頭皮質の容量と有意な正の相関を示した．白質領域では，患者群において，運動速度スコアが脳梁，内包，上放線冠，および上縦束の FA 値と有意な正の相関を示した．一方，健常対照群では，灰白質と白質領域に有意な相関はみられなかった．本研究の結果は，日本語版 BACS の作業記憶と運動速度スコアが統合失調症患者の脳構造変化に関連することを示唆する．
＜索引用語：灰白質，構造 MRI，全脳解析，日本語版 BACS，白質＞

は じ め に常の関連を核磁気共鳴画像法（magnetic reso-

統合失調症は，陽性症状，陰性症状に加えて，nance imaging：MRI）で調べた一連の研究があ

認知機能障害に特徴づけられる精神疾患であり2），統合失調症に関連する白質領域の異常が，る16）．統合失調症認知機能簡易評価尺度（Brief

拡散テンソル画像（diffusion tensor imaging：Assessment of Cognition in Schizophrenia：

DTI）で検出されることが報告されている3）．全脳BACS）は，統合失調症で特徴的に障害される認

神経束空間統計（tract based spatial statistics：

知機能を評価するために設計された簡便なツールTBSS）による白質の研究では，25 名の統合失調である ．統合失調症の認知機能障害と脳構造異症患者で精神科認知障害スクリーニング（Screen10）

著者所属：国立精神・神経医療研究センター神経研究所疾病研究第三部
本論文は PCN 誌に掲載された最新の研究論文5）を編集委員会の依頼により，著者の 1 人が日本語で書き改め，その意義と展望などにつき加筆したものである．

精 神 経 誌（2018）120 巻 12 号

1056

for Cognitive Impairment in Psychiatry：SCIP）

クリーニングした．診断は，精神疾患の診断・統の処理速度スコアが局所的な異方性比率（frac-計マニュアル（Diagnostic and Statistical Manual

tional anisotropy：FA）値と正に相関し ，17 名

of Mental Disorders：DSM）第 4 版の基準1）に準の統合失調症患者で MATRICS（Measurement

拠した．研究プロトコールは国立精神・神経医療and Treatment Research to Improve Cognition

研究センターの倫理委員会で承認された．すべてin Schizophrenia）コンセンサス認知機能評価バッの参加者から研究への同意が書面で取得され，参テリー（MATRICS Consensus Cognitive Bat-加者のプライバシーは保護された．データは最新

tery：MCCB）の処理速度，言語学習，視覚学習版ヘルシンキ宣言21）に従い収集された．認知機能

スコアが局所的な FA 値と正に相関した ．全脳

8）は日本語版 BACS（BACS J）を用いて，臨床心ボクセル単位形態計測（voxel based morphome-理士が評価した．

9）

12）

try：VBM）による研究では，17 名の統合失調症

2）MRI データの収集と処理

患者で BACS の作業記憶，注意，実行機能スコア

1.5 テスラ MAGNETOM Symphony Scanner

が灰白質領域の容量と正に相関したが ，BACS（Siemens，Erlangen，Germany）で，三次元 T1

スコアと DTI の関連についてはまだ報告がない．

強調画像と拡散強調画像が撮像された．VBM は

19）

Statistical Parametric Mapping（SPM）12 内で1．研究の位置づけ

VBM8 ツールボックスを用いて行われた11）．DTI

MRI を用いた認知機能と灰白質および白質のの測定値は TBSS で計算された18）．VBM 解析の

全 脳 相 関 分 析 は， 包 括 的 認 知 機 能 バ ッ テ リ ー

有意水準はピークレベル ＜0.001（未補正）およSCIP，MCCB，BACS を用いて，アメリカ，アジびクラスターレベル ＜0.05〔FDR（false discov-ア（中国），スペインで行われた9,12,19）．しかし，ery rate）補正〕に設定した．DTI からスケルト

それらの結果には差異がみられた．そのため，よン 化 さ れ た FA 値 は，Functional MRI of theり多症例で灰白質と白質の両方を解析することはBrain Software Library（FSL）の randomize メ重要であり，有効なデータの蓄積に貢献すると考ニューにおける 10,000 permutation で補正され，えた．本研究は，比較的多症例の統合失調症患者

有意水準は ＜0.05〔FWE（family wise error）〕と健常対照者において，全脳 VBM および DTI でに設定した．灰白質容量と白質 FA 値の患者群とBACS スコアと脳構造に関連が見出されることを健常対照群の差異は，年齢と性別を統制して比較仮説とした．また，これまで報告された知見がアした．BACS J スコアと局所的な灰白質容量と白ジア（日本）の患者で再現されるか検証すること

質 FA 値の相関解析は，患者で年齢・性別・向精を目的とした．

神薬使用を，健常対照者で年齢・性別を統制して行った．

Ⅰ．研究の方法および結果
1．方法

2．結果

1）被験者と臨床評価

1）VBM による灰白質解析

慢性期の統合失調症患者 116 名と（平均年齢患者群で健常対照群と比べて容量が有意に減少39.3±11.1 歳，うち男性 66 名）と年齢と性別がした灰白質領域が前頭，側頭，傍辺縁皮質，およマッチした健常対照者 118 名（平均年齢 40.0±13.6び視床にみられたが（ピークレベル t＝10.81，ク歳，うち男性 58 名）を対象とした．対象者はすべラスターレベル FDR 補正 ≪0.001，図 1 上段），て 65 歳未満の日本人であった．日本語版 Mini

有意に上昇した領域はみられなかった．その領域

International Neuropsychiatric Interview（M. I.

内で，患者群で BACS J の作業記憶スコアは前部

N. I.） を用いて，精神科医がⅠ軸の精神疾患をス

帯状回および内側前頭皮質からなるクラスター容14）

精神医学のフロンティア：慢性統合失調症患者における日本語版 BACS スコアと全脳構造の関連

後前左右左1057

108

健常対照＞
統合失調症

64

右後

前

左右左

20t値

54

統合失調症の作業記憶

321

右0t値

図1

統合失調症患者群で健常対照群と比べてより低い容量を呈した灰白質領域（上段）および統合失調症患者群でその容量が BACS J で測定される作業記憶と関連した灰白質領域（下段）（文献 5 より和訳して引用）量と有意に正に相関したが（ピークレベル t＝

究は，BACS J で測定される認知機能障害と脳構5.19，クラスターレベル FDR 補正 ≪0.001，図 1造の相関関係を，日本人の統合失調症患者で初め下段），健常対照群では有意に相関しなかった．そて明らかにした．の他の BACS J スコアは，患者群と健常対照群患者で灰白質容量が減少した脳領域は，メタアで，局所的な灰白質容量と有意に相関しなかった．

ナリシス4）やメタレビュー17）で報告されていた前2）TBSS による白質解析

頭，側頭，傍辺縁皮質，および視床などの領域とDTI では，患者群で健常対照群と比べて白質領一致していた．灰白質容量が減少した領域のう域の FA 値が広範性に有意に低下していた（FWEち，前部帯状回および内側前頭皮質が，慢性統合補正 ＜0.05，図 2 上段）．患者群で BACS J の運失調症患者における作業記憶スコアの構造的基盤

動速度スコアが白質 FA 値と広範性の領域（脳梁，として示唆された．運動速度スコアは，患者で広内包，上放線冠，および上縦束）で有意に正に相範性に減少した脳梁，内包，上放線冠，上縦束の関したが（FWE 補正 ＜0.05，図 2 下段），健常白質統合性と関連していた．統合失調症における対 照 群 で は 有 意 に 相 関 し な か っ た． そ の 他 の白質統合性の障害のなかで，脳梁の運動線維は両BACS J スコアは，患者群と健常対照群で，局所半球の一次運動野を結び20），内包と上放線冠の大的な白質 FA 値と有意に相関しなかった．

線維は運動皮質を基底核や脊髄と結び13），上縦束の反回線維は頭頂皮質と運動前皮質を相互接続すⅡ．考察る15）という報告がある．統合失調症でこれらの白―本論文の意義―

質線維の統合性が障害されることで運動速度が障BACS J スコアと全脳構造の関連を比較的多症害されることが示唆された．この結果は，著者ら例で調べ，BACS J の作業記憶スコアは，統合失の統合失調症患者の手先の巧緻運動が白質の調症患者において前部帯状回・内側前頭皮質の灰DTI 測定値と相関するという続報と一致してい白質容量と，運動速度スコアは脳梁・内包・上放た6）．一方，BACS J の言語記憶，文字流暢，言線冠・上縦束の白質 FA 値と関連していた．本研

語流暢，注意，実行機能，総合スコアと脳構造に精 神 経 誌（2018）120 巻 12 号

1058

後前右左右健常対照＞
統合失調症

P＜0.001

左後前右左右P＜0.05

統合失調症の運動速度

左図2統合失調症患者群で異方性比率値が減少した白質領域（上段）および統合失調症患者群で異方性比率値がBACS J で測定される運動速度に関連した白質領域（下段）（文献 5 より和訳して引用）

は相関がなく，SCIP9），MCCB12），BACS19）による，アメリカ，アジア（中国），スペインの知見

お わ り に―展

望―は，アジア（日本）の患者では再現されなかった．

本研究は，統合失調症の認知機能障害と脳構造

その理由は明確ではないが，統合失調症の神経心変化の関係を，包括的認知機能検査バッテリーと理的異質性による可能性がある．健常対照者で，全脳解析で総合的に調べた．精神疾患と高次脳機BACS J スコアと灰白質および白質構造に相関が能への著者の関心から，統合失調症の認知機能のなかったことは，BACS J スコア，灰白質容量，器質的基盤に着目して研究を始めたが，関連する白質 FA 値が患者と比べて十分に高かったことに局所解析研究は数多くあり，全脳解析に焦点をよる天井効果を示唆した．

絞って引用するように工夫した．結果として，本リミテーションとして，本研究は年齢，性別，研究は，患者群，健常対照群ともに 100 名以上の薬物の効果を統制した解析を行ったが，相関がみ参加者からなる単一施設として最多症例の全脳解られたのは一部の BACS J スコアであったため，析となった．統計学的に第一の過誤，第二の過誤統合失調症の認知機能障害に寄与する脳構造とははともに症例数の影響を受けることから，今後は別の多くの因子の存在が示唆された．関連して，多施設によるより大規模な脳画像研究が重要にな

著者らは BACS J スコアと握力が正に，体格指数ると考えられる．

が負に相関することを報告している ．また，本
7）

研究は比較的長い罹病期間の患者群を対象としており，慢性の経過や治療が，結果に影響した可能性がある．初回エピソードの統合失調症患者の研究が，その可能性を除外するうえで有用と考えられる．

なお，本論文に関連して開示すべき利益相反はない．
文献1）American Psychiatric Association：Diagnosticand Statistical Manual of Mental Disorders, 4th ed（DSMⅣ）. American Psychiatric Association, Washington, D. C.,
1994（髙橋三郎，大野裕，染矢俊幸訳：DSM Ⅳ精神疾Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

精神医学のフロンティア：慢性統合失調症患者における日本語版 BACS スコアと全脳構造の関連
患の診断・統計マニュアル．医学書院，東京，1995）
2）Antonova, E., Sharma, T., Morris, R., et al.：The
relationship between brain structure and neurocognitionin schizophrenia：a selective review. Schizophr Res, 70（2 3）；117 145, 2004
3）Fitzsimmons, J., Kubicki, M., Shenton, M. E.：
Review of functional and anatomical brain connectivity
findings in schizophrenia. Curr Opin Psychiatry, 26（2）；172 187, 20134）Glahn, D. C., Laird, A. R., Ellison Wright, I., et105911）Kurth, F., Luders, E., Gaser, C.：VBM8 Toolbox
Manual. 2010（http://dbm.neuro.uni jena.de/vbm8/
vbm8 manual.pdf）（参照 2018 09 18）12）Liu, X., Lai, Y., Wang, X., et al.：Reduced whitematter integrity and cognitive deficit in never medicatedchronic schizophrenia：a diffusion tensor study usingTBSS. Behav Brain Res, 252；157 163, 201313）Moeller, K., Willmes, K., Klein, E.：A review onfunctional and structural brain connectivity in numericalcognition. Front Hum Neurosci, 9；227, 2015

al.：Meta analysis of gray matter anomalies in schizo-14）Otsubo, T., Tanaka, K., Koda, R., et al.：Reliability

phrenia：application of anatomic likelihood estimationand validity of Japanese version of the Mini Internationaland network analysis. Biol Psychiatry, 64（9）；774 781,

Neuropsychiatric Interview. Psychiatry Clin Neurosci, 59

2008

（5）
；517 526, 2005
5）Hidese, S., Ota, M., Matsuo, J., et al.：Association15）Ptak, R.：The frontoparietal attention network of

between the scores of the Japanese version of the Brief

the human brain：action, saliency, and a priority map ofAssessment of Cognition in Schizophrenia and whole

the environment. Neuroscientist, 18（5）；502 515, 2012brain structure in patients with chronic schizophrenia：a16）Reichenberg, A.：The assessment of neuropsy-voxel based morphometry and diffusion tensor imaging

chological functioning in schizophrenia. Dialogues Clinstudy. Psychiatry Clin Neurosci, 71（12）；826 835, 2017

Neurosci, 12（3）；383 392, 20106）Hidese, S., Ota, M., Sasayama, D., et al.：Manual17）Shepherd, A. M., Laurens, K. R., Matheson, S. L.,

dexterity and brain structure in patients with schizo-et al.：Systematic meta review and quality assessment ofphrenia：a whole brain magnetic resonance imaging

the structural brain alterations in schizophrenia. Neuroscistudy. Psychiatry Res Neuroimaging, 276；9 14, 2018

Biobehav Rev, 36（4）；1342 1356, 20127）Hidese, S., Matsuo, J., Ishida, I., et al.：Relation-18）Smith, S. M., Jenkinson, M., Johansen Berg, H., etship of handgrip strength and body mass index with cog-al.：Tract based spatial statistics：voxelwise analysis ofnitive function in patients with schizophrenia. Front Psy-multi subject diffusion data. Neuroimage, 31（4）；1487

chiatry, 9；156, 2018

1505, 2006

8）Kaneda, Y., Sumiyoshi, T., Keefe, R., et al.：Brief19）Suazo, V., Diez, Á., Montes, C., et al.：StructuralAssessment of Cognition in Schizophrenia：validation ofcorrelates of cognitive deficit and elevated gamma noise

the Japanese version. Psychiatry Clin Neurosci, 61（6）；power in schizophrenia. Psychiatry Clin Neurosci, 68（3）；602 609, 2007

206 215, 20149）Karbasforoushan, H., Duffy, B., Blackford, J. U., et20）Wahl, M., Lauterbach Soon, B., Hattingen, E., etal.：Processing speed impairment in schizophrenia isal.：Human motor corpus callosum：topography, somato-

mediated by white matter integrity. Psychol Med, 45

topy, and link between microstructure and function. J（1）；109 120, 2015

Neurosci, 27（45）；12132 12138, 200710）Keefe, R. S., Goldberg, T. E., Harvey, P. D., et al.：21）World Medical Association：World Medical

The Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia：

Association Declaration of Helsinki：ethical principles forreliability, sensitivity, and comparison with a standard

medical research involving human subjects. JAMA, 310

neurocognitive battery. Schizophr Res, 68（2 3）；283 297,（20）；2191 2194, 20132004