「 成人もやもや病患者における脳血流と脳老廃物排出機能 」【原祥子 助教】
― 脳血流の低下は、老廃物排出機能を低下させる？ ―
ポイント
- もやもや病を対象に、脳血流低下と脳の老廃物排出機能（グリンパティックシステム※１）の関係を検討しました。
- 脳血流低下によってグリンパティックシステムの働きが悪くなる可能性を示しました。
- 脳に老廃物が蓄積すると、アルツハイマー病と同様、脳神経細胞が障害される可能性があります。
- 脳血流低下を改善すれば、脳の老廃物排出機能が改善するのかどうか、今後更なる研究が求められます。
研究の背景
もやもや病は、脳の太い動脈が細くなり、脳血流が低下し、それを補うためにもやもや血管と呼ばれる異常血管が形成される病気で、厚生労働省の指定難病になっています。血管が細くなる原因はいまだ不明で、根本的な治療はありませんが、血行再建術※４という手術によって、頭皮や脳を包む膜（硬膜）の動脈を脳の表面の動脈につなげて外から血流をいれると、脳血流低下を改善させることができます（図1）。
図1.もやもや病、脳血流低下、血行再建術を行なった一例
研究成果の概要
まずもやもや病患者さんと健康な人の血管周囲腔に沿った水の拡散率を比較したところ、もやもや病患者さんでは血管周囲腔に沿った水の拡散率が低く、グリンパティックシステムの働きが低下している可能性があることがわかりました（図2、左側）。患者さんの脳の状態を細かくわけてみると、脳血流低下があまりない場合、血行再建術を行ったあとの場合、脳血流低下が明らかで症状がある場合、脳梗塞や脳出血の傷跡がある場合の順で拡散率は低くなりましたが、いずれの場合でも健康な人より拡散率が低いことがわかりました（図2、右側）。
図2. もやもや病患者さんと健康な人の血管周囲腔に沿った水の拡散率（拡散率が低いとグリンパティックシステムの働きが低い可能性が高い）。なお「血行再建術後」は過去に手術をうけ、安定した状態を意味します。
図3. もやもや病患者さんの血管周囲腔に沿った水の拡散率と脳血流量、間質自由水、認知機能検査（トレイルメイキングテストパートB）の関係。拡散率が低いことはグリンパティックシステムの働きが悪いことを示しており、脳血流が低下するほどグリンパティックシステムの働きが落ち、老廃物の排出が滞って間質自由水がたまり、認知機能が悪くなる可能性を示している。
研究成果の意義
いっぽうで、もやもや病患者さんの脳の状態と拡散率の関係をみると、強い血流低下のある状態よりは血行再建術を行った後のほうが拡散率が改善しているものの、健康な人よりは依然低く、血行再建術で脳血流低下を改善させれば、グリンパティックシステムの機能を正常に戻せるとはいえないこともわかりました。今回調べた患者さんの数はまだ少ないので確たることは言えませんが、本研究グループは今後、同じ患者さんの血行再建術を行う前と後のデータを集めていき、血行再建術がもやもや病患者さんのグリンパティックシステムの機能を改善するのかどうか、探索していく予定です。
用語解説
※１ グリンパティックシステム：脳内において、体のリンパ系と似た働きを持つ循環システム。脳の細い血管のまわりの空間にそって水分を動脈側から静脈側へ循環させ、老廃物を運ぶとされる。
※２ 間質自由水：脳の神経細胞の間に存在する液体。細胞へ運ぶ物質、細胞から排出される老廃物を含み、グリンパティックシステムなどにより循環し、脳の外へ排出される。
※３ アルツハイマー病：脳内にアミロイドベータなどの老廃物が蓄積、脳神経細胞に悪影響を与え、認知症を発症する。
※４ 血行再建術：頭皮や脳を包む膜（硬膜）の動脈と脳の表面の動脈をつなげ、外から血流をいれることで、脳血流低下を改善させる手術。
※５ 血管周囲腔に沿った水の拡散率：脳の細い血管のまわりの空間に沿って動く水分子の拡散しやすさの指標。この拡散率が大きいほど脳内からの脳脊髄液の流出が正しく行われていることを示し、グリンパティックシステムの働きを反映するとされる。
※６ 15O-ガスPET検査：放射性同意元素である15Oを含む気体（酸素、二酸化炭素、一酸化炭素）を呼吸で取り込み、脳に届く様子から、脳の血流状態を評価する検査。最も古く、最も正確に脳循環を評価できる検査で、複数のパラメーター（脳血流量、脳血液量、酸素摂取率、脳酸素代謝量）がある。
※７ トレイルメイキングテスト：簡便な認知機能評価検査。パートA（数字を順番に結ぶ）は処理速度、パートB（数字とかなを交互に結ぶ）は遂行機能をみるとされる。
論文情報
掲載誌： Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism
論文タイトル： Decreased diffusivity along the perivascular space and cerebral hemodynamic disturbance in adult moyamoya disease
研究者プロフィール
原 祥子 （ハラ ショウコ） Hara Shoko
東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科
脳神経機能外科学分野 助教
・研究領域
もやもや病、脳循環代謝、脳画像
菊田 潤子 （キクタ ジュンコ） Kikuta Junko
順天堂大学医学部
放射線医学教室 放射線診断学講座 助教
・研究領域
神経放射線医学、磁気共鳴画像
順天堂大学医学部
放射線医学教室 放射線診断学講座 大学院生
・研究領域
神経・精神疾患、神経放射線、脳MRI
名古屋大学 大学院医学系研究科
革新的生体可視化技術開発産学協同研究講座 特任教授
・研究領域
神経放射線診断、MRI、脳間質液動態
問い合わせ先
＜研究に関すること＞
東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科
脳神経機能外科学分野 原 祥子 （ハラ ショウコ）
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