脊髄疾患における新しいバイオマーカーの開発のためのマルチパラメータ MRI と電気生理学の組み合わせ (SPINE2)

脊髄は、いくつかの神経変性神経疾患 (脊髄性筋萎縮症または SMA、筋萎縮性側索硬化症または ALS、X 連鎖性球脊髄性筋萎縮症または SBMA) の発症の一般的な部位です。 さまざまな割合で、これらの疾患には、脊髄白質の大きな索の軸索喪失、脱髄、前角運動ニューロンまたは脊髄灰白質の運動ニューロンの喪失が含まれます。 これらの巨視的および微視的な脊椎損傷の特定のバイオマーカーの欠如は、これらの疾患の鑑別診断およびモニタリングを困難にします。

磁気共鳴画像法 (MRI) や電気生理学など、人間の中枢神経系を非侵襲的に探索する技術は、脊髄損傷の特定のバイオ マーカーを抽出するための潜在的なツールです。 ただし、イメージング技術は、技術的 (特定のアンテナ)、解剖学的 (脊髄、椎骨のサイズ)、および生理学的理由 (心肺運動) のために、脊髄レベルでまだ十分に開発されていません。 しかし、脊髄イメージングの分野における最近の進歩により、変性（ALSまたはSMA）または外傷性（SCI）のさまざまな脊髄病理におけるニューロン損失、軸索変性および脱髄に関する定量的データを抽出できるようになりました。 臨床データとの相関が見られ、ALS 患者では、時間の経過に伴う MRI 測定基準の変化が機能低下と平行していました。 電気生理学的手法は古くから使用されており、人間の脊髄の神経生理学に関する十分な知識につながっています。 さらに、電気生理学は間接的に顕微鏡スケールでデータを提供し、脊髄神経ネットワークの興奮性に関する情報を提供し、機能するニューロンの量を推定します。

in vivo でのヒト脊髄の調査のためのこれらの技術を組み合わせることにより、目標は、白質と灰白質 (SMA、SBMA、および ALS) に異なる影響を与える脊髄の疾患を研究モデルとして使用して、新しいバイオマーカーを抽出することです。

最初に、拡散MRIとモデリングの新しい方法が健康な被験者で実行され、白質の繊維の軸索密度と直径が評価されます。 解剖学的画像化Ｔ２は、所与の椎骨レベルでの表面および／または容積などの脊髄の幾何学的パラメータを測定する。 イメージングのおかげで、セグメンテーションと画像処理の方法を使用して、患者の脊髄萎縮を空間的に特定できる脊髄のアトラスを構築します。 この検証段階の後、実験室ですでに開発されたものに加えて、これらの新しい MRI 技術を使用して患者の研究が行われます。 電気生理学の貢献は、微視的な損傷をより正確に評価することです。 最も関連性の高いバイオマーカーを抽出するために、イメージングおよび電気生理学からの定量的データを臨床データと関連付けます。

したがって、このプロジェクトは、巨視的レベルと微視的レベルの両方で、ヒトの脊髄を評価する新しい方法の開発を提案することにより、方法論的な関心を持っています。 これらの方法は、脊髄レベルで開発された技術の開発に基づいており、すでに人間の病状に適用されています。 イメージングと電気生理学の独自の組み合わせにより、人間の脊髄を解剖学的にも機能的にもさらに分析することができます。 このプロジェクトは、新しい治療法の診断、モニタリング、予後、および評価の必要性が満たされていない疾患におけるバイオマーカーの抽出において、重要な臨床的価値を持っています。