2025年9月5日
概要
研究者らは、ADHDの脳画像診断結果における不一致を解決するため、トラベリング・サブジェクト（TS）アプローチと呼ばれる新しいMRI補正法を検証しました。同じ健康な被験者を複数のMRI装置でスキャンすることで、測定バイアスを特定・補正し、より信頼性の高いデータを作成しました。
この研究では、ADHDの子どもは、意思決定と感情制御に重要な前頭側頭葉の灰白質容積が減少していることが明らかになりました。この研究結果は、ADHDの早期診断とより個別化された介入への道を開く可能性があります。
重要な事実
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TS メソッドの利点：従来の ComBat 補正とは異なり、TS は生物学的変動を消去せずに MRI バイアスを削減します。
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脳の発見： ADHD の子供は、認知と感情のコントロールに重要な前頭側頭葉の脳容積が小さかった。
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臨床的可能性：TS 補正された MRI データは、早期かつ個別化された ADHD 治療のための神経画像バイオマーカーとして機能する可能性があります。
出典：福井大学
世界中で、子供と青少年の5%以上が注意欠陥・多動性障害（ADHD）と診断されています。この症状は、注意持続時間の短さ、年齢相応ではない多動性または衝動的な行動を特徴とし、患者が対人関係、正式な教育システム、そして社会生活をうまく送ることが困難になります。
研究者たちは、磁気共鳴画像法（MRI）などの脳画像解析を用いて、ADHDの神経学的基盤を解明してきました。ADHD関連の病態につながる脳構造の異常を理解することは、特に小児における早期評価・介入システムの構築に不可欠です。
結果は、生データと比較して、TS法はサンプリングバイアスを維持しながら測定バイアスを大幅に削減したことを示した。クレジット：Neuroscience News
小児のADHDを理解するためにMRIを用いた研究は複数行われてきましたが、決定的な結果は得られていません。一部の脳画像研究では、ADHD児の灰白質容積（GMV）が減少することが示されていますが、ADHDのない被験者と比較してGMVに変化が見られないか、増加していると報告されている研究もあります。
これらの矛盾する結果は、主にサンプル数の少なさ、使用されたMRI装置の違い、あるいは被験者間のばらつきに起因しています。過去の研究では、ComBat Harmonizationと呼ばれる手法を用いて、MRI装置の違いによるバイアスを考慮に入れており、この手法は大規模なサンプルにおける検査場所やMRI装置の違いをコントロールしています。
ただし、ComBat はサンプルの生物学的特性を含む可能性のあるサンプリング バイアスを過剰に補正するため、MRI の違いを正確に補正できない可能性があります。
トラベリング・サブジェクト（TS）法は、同一被験者におけるMRI装置間の測定値のばらつきを考慮するための新しい補正手法です。この手法では、複数の施設で撮影されたMRIスキャンを用いて同一被験者の測定バイアスを制御することができ、より正確なデータセットの収集を容易にします。
この共同研究では、福井大学の寿秋璐助教授と水野喜文准教授、千葉大学の平野善之教授、大阪大学の鍵谷下野久里子教授が、独立したデータセットでTS法を検証しました。
彼らの研究結果は、2025年8月8日に『Molecular Psychiatry』誌に掲載されました 。
ショウ博士は、この研究の方法論的枠組みを次のように紹介しています。「14 人の TS、178 人の通常発達 (TD) の子供、116 人の ADHD の子供の MRI データが複数の場所から収集され、TS 法と ComBat を使用して測定バイアスを補正しました。」
14名の健康な被験者が3ヶ月間にわたり4つの異なる装置でMRIスキャンを受け、各装置間の測定バイアスを抽出しました。その後、この結果を児童発達MRI（CDM）データベースから取得した独立した小児データセットに適用しました。
CDMデータベースは、福井大学、大阪大学、千葉大学が共同で構築し、ADHDなどの神経発達障害の研究のために、1,000人以上の児童の脳画像データを収集することを目的としています。その後、研究対象となった2つの児童群間でGMVを推定し、比較しました。
研究チームは、TS 補正データ、ComBat 補正データ、生データ間の測定バイアスとサンプリング バイアスを計算しました。
結果は、生データと比較して、TS法はサンプリングバイアスを維持しながら測定バイアスを大幅に削減したことを示しました。対照的に、ComBat法は測定バイアスを効果的に削減し、サンプリングバイアスを大幅に削減しました。
「TS補正データでは、TDグループと比較してADHDグループの前頭側頭領域の脳容積が減少していることが示されました」と水野博士は研究結果について説明しながら説明しています。
「ADHD患者は、情報処理や感情のコントロールなど認知機能に重要な脳領域の容積が小さいことが示され、こうした領域がADHD患者でしばしば影響を受けている」とショウ博士は付け加えた。
さらに、特定の脳構造パターンに関する TS 調和マルチサイト MRI データを ADHD と関連付けることができれば、それを正確かつ早期の ADHD 診断、治療、および治療結果のモニタリングのための神経画像バイオマーカーとして使用することができ、効果的な個別治療戦略につながります。
「本研究では、TS調和法を適用して複数部位のMRIデータの部位関連バイアスを補正し、ADHD児の脳構造特性を特定することを目指しています。
「これらの特徴を特定することで、早期診断とより正確で個別化された介入が容易になる可能性があります。長期的には、このアプローチは罹患児の生活の質を向上させ、二次的な精神疾患のリスクを軽減する可能性があります」とショウ博士は結論付けています。
資金調達情報
この研究は、以下の資金提供を受けて実施されました。
- 日本学術振興会（JSPS）（科研費；補助金番号：24K16647、24K21453、21K02380、23K12814、23H00949、22H01090、23K02956、23K07004、24K21493）
- 公益財団法人 河野正則記念小児医療振興財団
- 母子保健財団
- 日米脳研究協力プログラム
- 福井大学
- 大樹ライフ社会福祉財団
- 文部科学省政策イニシアティブ「発達障害のあるアジア子どもたちのための共同研究ネットワーク」共同研究プログラム
この神経画像とADHD研究のニュースについて
著者：川本有香
出典：福井大学
連絡先：川本有香 – 福井大学
画像： Neuroscience Newsより提供
原著研究：オープンアクセス。
「トラベリング・サブジェクト・ハーモナイゼーションを用いて解明された注意欠如・多動性障害児の脳構造特性」Qiulu Shou他著、分子精神医学
リンク先はHearing Trackerというサイトの記事になります。（原文：英語）