患者特有の症状に合わせた標的神経調節

カリフォルニア大学の研究チームは、個々の患者の特有の症状に合わせた標的神経調節について研究しています。
研究チームの新しいアプローチは、数分以内に重度の治療抵抗性うつ病の症状を緩和することができた神経調節アプローチを実証しました。

The approach is being developed specifically as a potential treatment for the significant fraction of people with debilitating depression who do not respond to existing therapies and are at high risk of suicide.

参照元：https://www.ucsf.edu/news/2021/01/419616/personalized-brain-stimulation-alleviates-severe-depression-symptoms
– カリフォルニア大学サンフランシスコ校 University of California San Francisco. January 18, 2021 –

個々の患者の特有の症状に合わせた標的神経調節は、てんかんまたはパーキンソン病の人々の失火した脳回路を修正するためのますます一般的な方法です。

現在、UCサンフランシスコのドルビー気分障害ファミリーセンターの科学者は、少なくとも1人の患者で、数分以内に重度の治療抵抗性うつ病の症状を緩和することができた、新しい個別の神経調節アプローチを実証しました。

このアプローチは、既存の治療法に反応せず、自殺のリスクが高い衰弱性うつ病のかなりの割合の人々のための潜在的な治療法として特に開発されています。

精神医学および行動科学科の助教授であり、新しい研究の対応する著者であるキャサリン・スカンゴス医学博士は話します。

「脳は心臓と同様に電気器官であり、うつ病を引き起こす脳のネットワークの欠陥（てんかんやパーキンソン病のように）が標的刺激によってより健康な状態に移行する可能性があるという分野での受け入れが高まっています。」

「うつ病の神経調節を開発する以前の試みは、常にすべての患者の同じ部位に刺激を適用し、病的な脳の状態を具体的にターゲットにすることができない定期的なスケジュールでした。うつ病は非常に異なる方法でさまざまな人々に影響を与えることを知っていますが、 患者の特定の症状に一致する神経調節のための個別の部位をマッピングすることは十分に調査されていませんでした。」

2021年1月18日にネイチャーメディシンで発表されたケーススタディでは、Scangosらは、重度の治療抵抗性うつ病の患者におけるいくつかの気分関連の脳部位の軽度の刺激の影響をマッピングしました。

彼らは、さまざまな部位での刺激が脳疾患の明確な症状を緩和する可能性があることを発見しました。

不安を軽減し、エネルギーレベルを高め、または日常の活動の喜びを回復します。

そして特に、さまざまな刺激部位の利点は患者の精神状態に依存していました。

概念実証研究は、重度の治療抵抗性うつ病の12人の患者における個別化された神経調節の有効性を評価するPRESIDIO試験と呼ばれるScangosが主導する主要な5年間の臨床試験の基礎を築きます。

この試験は、個々の参加者の症状を反映する脳の特徴を特定することにより、現在の研究に基づいて構築されます。

この情報を使用して、神経調節デバイスは、患者の脳回路のバランスを取り戻すターゲット刺激で、これらの障害のあるネットワーク状態にリアルタイムで応答するようにプログラムできます。

ドルビーセンターと新しい研究の共同主執筆者で、UCSFのディレクターであるAndrewKrystal医師は話します。

「私たちは、単一の個人で治療をパーソナライズする方法のフレームワークを開発しました。これは、さまざまな脳領域を刺激することの独特の効果が再現可能で、長続きし、状態に依存することを示しています。」

「私たちの試験は、研究のすべての人が異なる個別化された治療を受ける可能性があるという点で画期的なものになるでしょう。そして、鬱病の脳状態の個別化された脳の特徴が治療が必要であることを示した場合にのみ治療を提供します。」

うつ病は最も一般的な精神障害の1つであり、世界中で2億6,400万人もの人々が罹患しており、年間数十万人が死亡しています。

しかし、30％もの患者が投薬や心理療法などの標準的な治療に反応しません。

これらの個人の一部は電気けいれん療法（ECT）に積極的に反応しますが、偏見と副作用によりECTは多くの人にとって望ましくなく、10人に1人の患者はECTの恩恵をほとんど受けません。

新しい研究の共同主執筆者であるエドワード・チャン医学博士による以前の研究は、気分を高める脳刺激の有望な部位を特定するための脳マッピングの可能性を示しています。

これらの研究は、てんかん手術の前に発作をマッピングするためにすでに脳に電極アレイが埋め込まれている臨床的うつ病のある患者とない患者を対象に、UCSFてんかんセンターで実施されました。

ジョアンとサンフォードIのチャン氏は話します。 UCSF脳神経外科部門のワイルチェアとジャンヌロバートソン著名な教授です。

「私たちの以前の研究は、気分の症状を治療するために脳領域全体を標的とした刺激の原理の証明を示しましたが、同じアプローチがうつ病の患者だけに当てはまるかどうかという未解決の問題がありました。」

脳機能マッピングのケーススタディは、パーソナライズされた神経調節と症状の緩和を示しています。

新しい研究では、UCSFチームは、PRESIDIO試験の最初のフェーズとして、同様の脳マッピングアプローチを使用して患者固有の治療刺激部位を特定することを実証しました。

チームは、ステレオEEGと呼ばれる低侵襲アプローチを使用して、試験に登録された最初の患者の脳に10本の頭蓋内電極リードを配置しました。

36歳の女性は、小児期から重度の治療抵抗性うつ病を複数回経験しています。

その後、患者はパルナサスハイツのUCSFヘレンディラーメディカルセンターで10日間過ごし、研究者は以前の研究で気分に影響を与える可能性が高いことを示した多くの脳領域にわたる軽度の刺激の効果を体系的にマッピングしました。

研究者らは、研究全体を通して患者の気分とうつ病の重症度を評価するために使用された一連の臨床スケールによって測定されるように、いくつかの異なる脳部位の90秒刺激が一連の独特のポジティブな感情状態を確実に生み出すことができることを発見しました。

たとえば、ある領域を刺激した後、患者は「喜びのうずき」を報告しましたが、2番目の領域を刺激すると、「中立的な覚醒…綿とクモの巣が少ない」という感覚が生じました。

チャン氏の初期の研究で特定された眼窩前頭皮質（OFC）と呼ばれる領域である第3の領域の刺激は、「良い本を読むような」穏やかな喜びの感覚を生み出しました。

次に、チームは、これら3つの領域のより長時間（3〜10分）の刺激をテストして、患者のうつ病の症状のより長期的な緩和を試みました。

驚いたことに、3つの部位のそれぞれを刺激すると、刺激時の患者の精神状態に応じて、さまざまな方法で症状が改善されることがわかりました。

たとえば、不安を感じているとき、患者はOFCの刺激がポジティブで落ち着いていると報告しましたが、エネルギーが低下しているときに同じ刺激を与えると、気分が悪化し、過度に眠気を感じました。

反対のパターンが他の2つの領域で観察され、刺激によって患者の覚醒とエネルギーレベルが増加しました。

患者は思い出しながら話します。

「私は文字通りすべてを試しましたが、最初の数日間はこれがうまくいかないのではないかと少し心配していました。しかし、彼らが適切な場所を見つけたとき、それはピルズバリー・ドーボーイがおなかを突かれ、その不本意なクスクス笑いをしているようなものでした。」

「私はおそらく5年間何も笑っていませんでしたが、突然本物の感覚を感じました歓喜と幸福、そして世界は濃い灰色の色合いからただのニヤリの笑みへとと変わりました。」

研究者たちは、腹側カプセル/腹側線条体として知られる領域に焦点を当てました。

これは、この特定の患者の低エネルギーと日常活動の喜びの喪失という主要な症状に最もよく対処しているようです。

患者は続けます。

「彼らがその地域で遊んでいるうちに、ネガティブな考えを避けるために自分が行っていた裁縫を徐々に見下ろし、それを楽しんでいることに気づきました。それは私が何年も感じていなかった感覚でした。その瞬間にはっきりと印象に残ったので、うつ病は私が間違っていたものではなく、ただ一生懸命に抜け出す必要がありました。」

「この刺激が修正できたのは本当に私の脳の問題でした。毎回彼らは刺激し、「私は私の古い自己であり、仕事に戻ることができ、私の人生でやりたいことができる」と感じました。」

研究者らは、刺激の効果は患者の気分に合わせて調整できること、そして正の効果は研究プロトコルに設計された40分のウィンドウをはるかに超えて何時間も続くことを発見しました。

患者の症状も10日間の研究の過程で著しく改善し、6週間続く一時的な寛解につながりました。

クリスタル氏は話します。

「わずか数分の標的刺激でこの患者の症状を何時間も解消できたという事実は注目に値します。最も重度のうつ病でさえ、脳回路の病気であり、標的を絞って健康な状態に戻す必要があるかもしれないことを強調しています。」

「おそらく脳回路を何らかの方法で変えることによって、1〜3か月間効果がない可能性がある抗うつ薬とは異なります。私たちにはわかりませんが、私たちが変えたい望ましくない脳の状態が存在する場合に、短時間の穏やかな刺激しか必要としないため、このアプローチが効果的であることが期待されます。」

患者の症状が最初の寛解後に戻ったとき、研究者たちはPRESIDIO試験の次の段階に進みました。

NeuroPaceRNSシステムと呼ばれる応答性の神経調節装置を移植しました。

このデバイスは、てんかん患者の発作制御に広く使用されており、発作の兆候をリアルタイムで検出し、短時間の標的刺激を開始してそれらをキャンセルすることができます。

PRESIDIOトライアルでは、デバイスは代わりに、参加者が非常に落ち込んだ状態に向かっていることを示す脳活動の特徴的なパターンを検出し、この下降を打ち消すために、標的の脳領域に穏やかで検出できないレベルの刺激を提供します。

うつ病の神経回路を理解するための彼女の仕事で最近1907年の研究先駆者賞を受賞したScangos氏は話します。

「私たちは、毎日穏やかな神経調節を提供することで、患者が長続きするうつ病エピソードに陥るのを防ぐことができることを願っています。神経回路の活動が正しい軌道に沿って機能し続けると、うつ病の病理学的な否定的な思考プロセスをサポートする経路が学習されない可能性があるという考えです。」

NeuroPaceデバイスは2020年6月に移植され、8月にアクティブ化されました。

これまでのところ、調査参加者は、過去7年間で彼女が仕事をしたり運転したりすることさえ不可能にしていた彼女の症状がCOVID曝露のような重大な人生のストレス要因にもかかわらず、彼女の両親が州を離れるのを助け、転倒後に母親の世話をしたにもかかわらず、ほぼ完全に消えました。

Scangos氏は話します。

「2020年は誰にとってもひどいものでした。特にストレスの多いライフイベントがいくつかありましたが、久しぶりに、また元気を取り戻すことができると感じています。デバイスの電源がいつオンになるか正確にはわかりませんが、一般的には、より明確な感覚、感情を合理的に見て、心理療法で取り組んだツールを適用する能力を感じます。」

試験の次の段階では、患者は、プラセボ効果の可能性を評価するために、デバイスをオンにした状態で6週間、オフにした状態で6週間を切り替えます。