人工知能技術を活用したゲノム情報および中間表現型を用いた統合失調症と双極症の判別

利用基因组信息和人工智能技术的中间表型区分精神分裂症和双相情感障碍

• 批准号: 22K07614
• 负责人: 大井 一高
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07614/
• 关键词: 統合失調症; 双極性障害; 中間表現型; ポリジェニックリスクスコア; 人工知能; 機械学習

統合失調症(SZ)と双極症(BD)は、遺伝的・臨床的に異種性を示し、多因子遺伝形式をとる精神疾患である。両疾患の病態には双方に共通する遺伝素因と疾患特異的な遺伝素因の存在が想定される。また、両疾患の異種性を軽減するための有望な疾患特異的な中間表現型として、認知機能や脳構造等が候補として挙げられる。本研究の目的は、全ゲノムに渡る遺伝子多型を用いて算出した精神疾患や中間表現型の種々のポリジェニックリスクスコア(PRS)と認知機能や脳構造等の中間表現型を組合せて、機械学習を活用することにより、SZとBDを精度高く判別可能な遺伝的・臨床的指標の同定を目指すことである。目的達成のために、両疾患間における脳皮質下体積変化を検討し、SZにて扁桃体体積の低下を同定した(Ohi et al. J Psychiatry Neurosci 2022)。また、これまでにBDではなくSZでのみ知的機能障害との間に双方向性の因果関係を報告していたため、さらにBDからSZを区分できる遺伝因子と知的機能間の関連について検討した。BDからSZを区分できる遺伝因子と知的機能間に負の相関を見出した(Ohi et al. BJPsych Open. 2022)。さらに、SZの中間表現型として、脳幹の橋体積減少や(Aoyama et al. Schizophrenia 2023)、嗅覚識別機能低下(Fukuda et al. Aust N Z J Psychiatry 2023)等も有用な臨床指標となり得る可能性を示した。ここまでの結果から、両疾患の鑑別には，脳皮質下構造としては扁桃体体積が有用であること、認知機能が因果関係だけでなく遺伝学的にも有用であることを示唆している。引き続き、PRSやメチル化等の遺伝的指標や扁桃体体積、認知機能等の臨床指標を組合せ、機械学習を駆使して両疾患の判別指標の同定を試みる。

Schizophrenia (SZ) and bipolar disorder (BD) are heterogeneous, multifactorial, and clinical forms of schizophrenia. The existence of common genetic factors and disease-specific genetic factors in both disease and pathology is determined. It is expected that there will be a reduction in the heterogeneity of the disease, and that there will be candidates for intermediate phenotypes, cognitive functions, and structural changes. The purpose of this study is to calculate the middle phenotype of mental disorders, such as PRS, cognitive function and structure, and to combine mechanical learning with high accuracy to identify possible genetic markers. Objective To achieve this goal, the subcortical volume changes between diseases were studied and the tonsil volume decreased (Ohi et al. J Psychiatry Neurosci 2022). The functional impairment of knowledge and the causal relationship between bidirectionality of knowledge are reported in this paper. BD SZ (Ohi et al. BJPsych Open. 2022)。The possibility of obtaining useful clinical indicators such as SZ intermediate phenotype, decreased bridge volume of stem (Aoyama et al. Schizophrenia 2023) and decreased olfactory recognition (Fukuda et al. Aust N Z J Psychiatry 2023) is indicated. The result of this study is that the subcortical structure and tonsil volume are useful in identifying diseases, and cognitive function is useful in causal relationships. The combination of genetic indicators such as amygdala volume and cognitive function, and the identification of disease indicators such as machine learning were tested.

项目成果

Polygenic Risk Scores Differentiating Schizophrenia From Bipolar Disorder Are Associated With Premorbid Intelligence in Schizophrenia Patients and Healthy Subjects.

• DOI: 10.1093/ijnp/pyab014
• 发表时间: 2021-07-23
• 期刊: The international journal of neuropsychopharmacology
• 作者: Ohi K;Nishizawa D;Sugiyama S;Takai K;Kuramitsu A;Hasegawa J;Soda M;Kitaichi K;Hashimoto R;Ikeda K;Shioiri T
• 通讯作者: Shioiri T

精神疾患のポリジェニックリスクスコアは小児期の睡眠障害に寄与する：ABCD研究

精神疾病的多基因风险评分会导致儿童睡眠障碍：ABCD 研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 大井一高;越智涼;野田賀大;和田真孝;杉山俊介;西晃;塩入俊樹;三村 將;中島振一郎
• 通讯作者: 中島振一郎

統合失調症の高遺伝的リスク群、双極性障害の高遺伝的リスク群、および低遺伝的リスク群における認知機能：複合的なポリジェニックリスクスコアによるアプローチ.

精神分裂症高遗传风险群体、双相情感障碍高遗传风险群体和低遗传风险群体的认知功能：复合多基因风险评分方法。

• 发表时间: 2022
• 作者: 大井一高;西澤大輔;杉山俊介;高井健太朗;藤兼大輔;藏満彩結実;長谷川準子;曽田翠;北市清幸;橋本亮太;池田和隆;塩入俊樹
• 通讯作者: 塩入俊樹

Prediction of individuals with any psychiatric disorders and first- or second-degree relatives of individuals with psychiatric disorders among university students using schizotypal personality traits, autism-spectrum traits and emotional intelligence.

利用精神分裂型人格特征、自闭症谱系特征和情商来预测大学生中任何精神疾病患者以及精神疾病患者的一级或二级亲属。

• DOI: 10.1016/j.ajp.2023.103549
• 发表时间: 2023
• 期刊: Asian J Psychiatr.
• 作者: Sakaida Y;Ohi K;Fujikane D;Takai K;Kuramitsu A;Fujita K;Muto Y;Sugiyama S;Shioiri T
• 通讯作者: Shioiri T

統合失調症薬物治療ガイドライン

精神分裂症药物治疗指南

• 发表时间: 2016
• 作者: 中澤敬信;橋本亮太;田熊一敞;橋本均;橋本亮太;橋本亮太;統合失調症薬物治療ガイドライン作成タスクフォースメンバー（日本神経精神薬理学会
• 通讯作者: 統合失調症薬物治療ガイドライン作成タスクフォースメンバー（日本神経精神薬理学会