教員の研究紹介
笹林　大樹

認知・情動脳科学専攻　Major of Cognitive and Emotional Neuroscience

• TEL : 076-434-7323
• URL : https://researchmap.jp/dsasabayashi
• Keywords : Schizophrenia, at-risk mental state, magnetic resonance imaging, brain gyrification, multicenter study

研究の背景と目的　Background and Purpose of Study

精神疾患による寿命の短縮や健康の損失は全疾患中で最大であり、特に統合失調症の急性期ではその影響が甚大である。そのため、統合失調症の診断および治療開始までの期間を短縮し、臨界期に効果的な治療を行うことができれば、長期予後の改善に繋がる可能性がある。しかし、統合失調症は典型的な症状が出現するまでは確定診断できず、症状の把握は主観的な訴えに頼らざるを得ないために診断の客観性も担保できていない。また、統合失調症の症状発現の基盤には脳内神経回路の機能障害が想定され、コネクティビティ障害仮説が提唱されているが、その実態は複雑で捉え難く、病態形成に決定的な神経回路の異常は未だ不明である。病態特異的な神経回路異常の検出ができれば、治療標的を明確にし、ニューロモデュレーションなどの発展を通じて、病早期から精神疾患の病態を改善できる可能性がある。現状主体となっている薬物療法には限界も見られることから、脳病態に基づいた新たな診断法および治療法の開発が喫緊の課題である。

研究内容

1) 国内多施設ARMS研究

統合失調症の前駆状態と想定される、精神病発症危険状態（At-risk mental state: ARMS）を対象とした国内4大学の多施設共同研究において、国内最大級のMRIデータセットの解析の中心的役割を担った。この枠組みでは、ARMS群における大脳皮質厚（文献2、8）、大脳基底核体積（文献6）、および脳溝脳回構造（文献3）などのさまざまな脳構造特徴を明らかにし、現時点で合計7編の論文を公表した。          

2) 統合失調症圏障害における脳溝脳回構造の偏倚に関する研究

脳の高機能化の鍵であり、領野内/脳領野間のコネクティビティを内包する脳溝脳回構造に着目し、その特徴を全脳レベルで3次元的に評価できる局所脳回指数という新規性の高い指標を用いて、統合失調症圏障害における病期別・下位分類別に脳溝脳回構造の特徴を調べた。一連の解析から、初回エピソード統合失調症（文献1、10）、ARMS（文献3）、統合失調型障害（文献5）、および欠損型統合失調症（文献4）における脳溝脳回構造の特徴を見出し、さらには統合失調症に特異的な脳溝脳回構造の縦断変化も報告した（文献9）。併せて、主要精神疾患における脳溝脳回構造の特徴に関する系統的レビューも公表した（文献7）。これらの知見から、統合失調症に特異的な局所のコネクティビティの時間的・空間的変化と臨床表現型との関連の一端が明らかになった。            

参考文献

1.  Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Nishiyama S, Takahashi T, Furuichi A, Kido M, Nishikawa Y, Nakamura M, Noguchi K, Suzuki M. Increased frontal gyrification negatively correlates with executive function in patients with first-episode schizophrenia. Cereb Cortex. 27: 2686-2694, 2017.
2.  Takayanagi Y, Kulason S, Sasabayashi D, Takahashi T, Katagiri N, Sakuma A, Obara C, Nakamura M, Kido M, Furuichi A, Nishikawa Y, Noguchi K, Matsumoto K, Mizuno M, Ratnanather JT, Suzuki M. Reduced thickness of the anterior cingulate cortex in individuals with an at-risk mental state who later develop psychosis. Schizophr Bull. 43: 907-913, 2017.
3. Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Takahashi T, Koike S, Yamasue H, Katagiri N, Sakuma A, Obara C, Nakamura M, Furuichi A, Kido M, Nishikawa Y, Noguchi K, Matsumoto K, Mizuno M, Kasai K, Suzuki M. Increased occipital gyrification and development of psychotic disorders in individuals with an at-risk mental state: A multicenter study. Biol Psychiatry. 82: 737-745, 2017.
4.  Takayanagi Y, Sasabayashi D, Takahashi T, Komori Y, Furuichi A, Kido M, Nishikawa Y, Nakamura M, Noguchi K, Suzuki M. Altered brain gyrification in deficit and non-deficit schizophrenia. Psychol Med. 49: 573-580, 2019.
5. Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Takahashi T, Nemoto K, Furuichi A, Kido M, Nishikawa Y, Nakamura M, Noguchi K, Suzuki M. Increased brain gyrification in the schizophrenia spectrum. Psychiatry Clin Neurosci. 74: 70-76, 2020.
6. Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Takahashi T, Katagiri N, Sakuma A, Obara C, Katsura M, Okada N, Koike S, Yamasue H, Nakamura M, Furuichi A, Kido M, Nishikawa Y, Noguchi K, Matsumoto K, Mizuno M, Kasai K, Suzuki M. Subcortical brain volume abnormalities in individuals with an at-risk mental state. Schizophr Bull. 46: 834-845, 2020.
7. Sasabayashi D*, Takahashi T, Takayanagi Y, Suzuki M. Anomalous brain gyrification patterns in major psychiatric disorders: A systematic review and trans-diagnostic integration. Transl Psychiatry. 11: 176, 2021.
8. Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Takahashi T, Nishiyama S, Mizukami Y, Katagiri N, Tsujino N, Nemoto T, Sakuma A, Katsura M, Omuro N, Okada N, Tada M, Suga M, Koike S, Nakamura M, Furuichi A, Kido M, Noguchi K, Yamasue H, Matsumoto K, Mizuno M, Kasai K, Suzuki M. Reduced cortical thickness of the paracentral lobule in at-risk mental state individuals with poor 1-year functional outcomes. Transl Psychiatry. 11: 396, 2021.
9.  Pham TV, Sasabayashi D*, Takahashi T, Takayanagi Y, Kubota M, Furuichi A, Kido M, Noguchi K, Suzuki M. Longitudinal changes in brain gyrification in schizophrenia spectrum disorders. Front Aging Neurosci. 13: 752575, 2021.
10. Sasabayashi D*, Takayanagi Y, Takahashi T, Furuichi A, Kobayashi H, Noguchi K, Suzuki M. Increased brain gyrification and subsequent relapse in patients with first-episode schizophrenia. Front Psychiatry. 13: 937605, 2022.