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特表2022-545083パーキンソン病を評価するためのニューロメラニン高感度ＭＲＩ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-25
(54)【発明の名称】パーキンソン病を評価するためのニューロメラニン高感度ＭＲＩ
(51)【国際特許分類】
A61B 5/055 20060101AFI20221018BHJP
G16H 30/00 20180101ALI20221018BHJP
G01T 1/161 20060101ALI20221018BHJP
A61B 10/00 20060101ALI20221018BHJP
【ＦＩ】
A61B5/055 380
G16H30/00
A61B5/055 390
G01T1/161 A
G01T1/161 B
A61B10/00 H
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022510980
(86)(22)【出願日】2020-08-17
(85)【翻訳文提出日】2022-04-13
(86)【国際出願番号】 US2020046686
(87)【国際公開番号】W WO2021034770
(87)【国際公開日】2021-02-25
(31)【優先権主張番号】62/889,300
(32)【優先日】2019-08-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521506722
【氏名又は名称】テラン バイオサイエンシズ， インコーポレイテッド
(71)【出願人】
【識別番号】512219574
【氏名又は名称】ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティー イン ザ シティー オブ ニューヨーク
(71)【出願人】
【識別番号】521151762
【氏名又は名称】ザ リサーチ ファウンデーション フォー メンタル ハイジーン インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】クラーク， サミュエル
(72)【発明者】
【氏名】ホルガ ヘルナンデス， ギレルモ
(72)【発明者】
【氏名】キャシディ， クリフォード ミルズ
(72)【発明者】
【氏名】ウェングラー， ケネス
【テーマコード（参考）】
4C096
4C188
5L099
【Ｆターム（参考）】
4C096AA10
4C096AA17
4C096AA18
4C096AB44
4C096AC01
4C096AD14
4C096AD19
4C096BA06
4C096BA19
4C096DC22
4C096DC28
4C096DC33
4C096FA01
4C188EE02
4C188EE25
4C188FF04
4C188FF07
5L099AA03
5L099AA26
(57)【要約】
パーキンソン病の程度を測定するため、その診断を提示するため、その処置をモニタリングするため、その新規処置を評価するため、またはパーキンソン病に関連する予後を判定するための、ニューロメラニン高感度磁気共鳴画像法（「ＭＲＩ」）技法、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体。対象におけるパーキンソン病の存在を判定する方法、および対象における、時間に伴うニューロメラニンの濃度変化を決定する方法が、とりわけ本明細書において提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象におけるパーキンソン病の進行を経時的に判定するｉｎ ｖｉｖｏでの方法であって、（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第２の時間点において第２のＮＭ－ＭＲＩスキャンを得るステップ、
（ｉｉｉ）前記第１のニューロメラニン磁気共鳴画像と前記第２のニューロメラニン磁気共鳴画像とを比較するステップであって、これによって、前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で、ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の変化が発生したかどうかを判定するステップ
を含む方法。
【請求項2】
前記第２の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の前記変化が、前記第１の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度よりも、約１％を超えて、約２％を超えて、約３％を超えて、約４％を超えて、約５％を超えて、約６％を超えて、約７％を超えて、約８％を超えて、約９％を超えて、約１０％を超えて、約１１％を超えて、約１２％を超えて、約１３％を超えて、約１４％を超えて、約１５％を超えて、約２０％を超えてまたは約２５％を超えて低い場合、パーキンソン病が進行している、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
パーキンソン病を診断するｉｎ ｖｉｖｏでの方法であって、（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第２の時間点において第２のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉｉ）前記第１のニューロメラニン磁気共鳴画像と前記第２のニューロメラニン磁気共鳴画像とを比較し、これによって、前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で、ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の変化が発生したかどうかを判定するステップを含む方法。
【請求項4】
前記第２の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の前記変化が、前記第１の時間点のニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度よりも、約１％を超えて、約２％を超えて、約３％を超えて、約４％を超えて、約５％を超えて、約６％を超えて、約７％を超えて、約８％を超えて、約９％を超えて、約１０％を超えて、約１１％を超えて、約１２％を超えて、約１３％を超えて、約１４％を超えて、約１５％を超えて、約２０％を超えてまたは約２５％を超えて低い場合、パーキンソン病の診断が提示される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項5】
パーキンソン病を有する患者を診断する方法であって、（ｉ）ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）ニューロメラニンの前記レベルを標準対照と比較するステップ、
（ｉｉｉ）前記測定されたニューロメラニンのレベルが前記標準対照に比べてより低い場合に、必要に応じてパーキンソン病の診断を提示するステップ
を含む方法。
【請求項6】
前記第１のニューロメラニン磁気共鳴画像からの第１のシグナル強度を決定するステップ、および前記第２のニューロメラニン磁気共鳴画像からの第２のシグナル強度を決定するステップをさらに含み、前記第１の磁気共鳴画像と前記第２の磁気共鳴画像とを前記比較するステップが、前記第１のシグナル強度と前記第２のシグナル強度とを比較することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
標準対照が、対象の集団において、ほぼ同じレベルで存在するニューロメラニンのレベルであるか、または前記標準対照が、対象の集団において存在するほぼ平均のニューロメラニンのレベルである、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
ニューロメラニン勾配ファントムを使用して、ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度を測定する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
ニューロメラニンファントム濃度勾配が、患者あたり約１回、１時間に約１回、１日約１回、１週間に約１回、または１か月に約１回、スキャンされる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
ニューロメラニンファントム勾配が、毎日スキャンされる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
ニューロメラニンファントム勾配が、各患者でスキャンされる、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
前記第２の時間点でのニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の前記変化が、第１の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度よりも約５％を超えて低いまたは約１０％を超えて低く、前記第１の時間点および前記第２の時間点が、約１年、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年または約１０年の間隔がある場合、パーキンソン病の診断が提示される、請求項５から１１に記載の方法。
【請求項13】
前記第２の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の前記変化が、前記第１の時間点におけるニューロメラニンのシグナルおよび／または濃度よりも約３５％を超えて低い、約４０％を超えて低い、約４５％を超えて低い、または約５０％を超えて低く、前記第１の時間点および前記第２の時間点が、約１年、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年または約１０年の間隔がある場合、パーキンソン病の診断が提示される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
前記第２の時間点が、前記第１の時間点の約３か月、約６か月、約９か月、約１２か月、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年、約１０年、約１５年、約２０年、約２５年または約３０年後である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
対象の脳の関心領域におけるニューロメラニン濃度を評価する方法であって、前記対象にニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行うステップ、
前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンからニューロメラニンデータセットを取得するステップ、
前記ニューロメラニンデータセットを必要に応じて暗号化するステップ、
前記ニューロメラニンデータセットを遠隔サーバーにアップロードするステップ、
前記データセットを必要に応じて解読するステップ、
前記ニューロメラニンデータセットの解析を行うステップであって、前記解析が、
（ｉ）前記ニューロメラニンデータセットを前記対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること、
（ｉｉ）前記ニューロメラニンデータセットを対照のデータセットと比較すること、
（ｉｉｉ）前記ニューロメラニンデータセットを異なる対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること、
のうちの１つまたは複数を含む、ステップ、
前記ニューロメラニン解析を含む報告書を作成するステップ、
必要に応じて、前記報告書を暗号化するステップ、
前記報告書を遠隔サーバーにアップロードするステップ、および
必要に応じて、前記報告書を暗号解読するステップ
を含む方法。
【請求項16】
対象の脳の関心領域の１つまたは複数のニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを解析するステップを含む、前記対象がパーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあるかどうかを判定する方法であって、前記解析するステップが、前記脳の関心領域のイメージング情報を受信するステップ、および
前記イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、前記脳の関心領域におけるＮＭ濃度を決定するステップ
を含み、
対象がパーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあるかどうかを前記判定することが、
（１）１つもしくは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、パーキンソン病のない１つもしくは複数の対照スキャンと比べて低下している場合、前記対象が、パーキンソン病を発症するリスクを有する、もしくはそのリスクにあること、または
（２）１つもしくは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンが、パーキンソン病のない１つまたは複数の対照スキャンの前記シグナルと同等のＮＭシグナルを有する場合、前記対象が、パーキンソン病を発症するリスクを有していない、またはそのリスクにはないこと
を含む、方法。
【請求項17】
対象の脳の関心領域のニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを解析するステップを含む、パーキンソン病を有する前記対象を処置する方法であって、前記解析するステップが、（ｉ）第１の時間点おいて、前記脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
（ｉｉ）第２の時間点おいて、前記脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
（ｉｉｉ）前記イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、前記脳の関心領域における前記第１および第２の時間点でのＮＭ濃度を決定すること、ならびに
（ｉｖ）前記第１の時間点と前記第２の時間点における前記ＮＭ濃度を比較すること
を含み、
前記処置する方法が、以下：
（１）前記第２の時間点における前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンが、前記第１の時間点における前記ＮＭシグナルに比べて、ＮＭシグナルが低下している場合、前記方法が、レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種もしくは複数を投与するステップを含む、または
（２）前記第２の時間点における前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンが、前記第１の時間点における前記ＮＭシグナルに比べて、ＮＭシグナルが増大している場合、前記方法が、
（ａ）レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種または複数を投与することを保留するステップ、ならびに
（ｂ）ステップ（ｉ）～（ｉｖ）を繰り返すステップ
をさらに含む、方法。
【請求項18】
前記ＭＲＩスキャンが、ニューロメラニンに高感度である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項19】
患者に処置レジメンを提供する方法であって、ＮＭ－ＭＲＩスキャンを行うステップ、関心領域における前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンからのＮＭシグナルを取得するステップ、関心領域のデータにおける前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンからの前記ＮＭシグナルを年齢に一致するデータベース数と比較するステップ、前記ＮＭシグナルが所定の値未満である場合、対応する処置レジメンを施すステップを含む方法。
【請求項20】
前記患者が、アルツハイマー病の症状を示す、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項21】
前記ＮＭ－ＭＲＩスキャンが、アルツハイマー病とパーキンソン病とを区別する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項22】
前記対象または患者が、パーキンソン病のうちの１つまたは複数の症状を示す、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項23】
患者が、症状を示すことなく、パーキンソン病と診断される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項24】
前記ＮＭ－ＭＲＩが、アルツハイマー病とパーキンソン病とを区別する、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項25】
前記患者がパーキンソン病を有する、またはパーキンソン病を有していないと診断するステップ、およびユーザーインターフェースを介して、ユーザーに前記診断を表示するステップをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項26】
前記解析がボクセルワイズ解析である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項27】
前記ボクセルワイズ解析が、前記脳の関心領域内の少なくとも１つのトポグラフィーパターンを決定することを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項28】
ニューロメラニンボクセルの体積を表す値を使用した計算をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項29】
前記ボクセルワイズ解析の関心領域が、黒質である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項30】
前記ボクセルワイズ解析の関心領域が、腹側黒質の部分領域である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項31】
パーキンソン病に関する診断情報を提供するための診断システムであって、対象の脳における、関心領域内に位置するボクセルに関する、一連のニューロメラニンデータと共に、ニューロメラニン高感度ＭＲＩスキャンを生成して取得するよう構成されているＭＲＩシステム、
処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを生成するための前記一連のニューロメラニンデータを処理するよう構成されているシグナルプロセッサー、および
前記処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを処理して、
ある時間点におけるニューロメラニンに対応する前記関心領域からの測定値を抽出する、
前記測定値を、前記時間点前に取得した１つまたは複数の対照の測定値と比較する、
前記測定値が、前記対照の測定値より約２５％超えて小さい場合、パーキンソン病の診断を提示する
ように構成されている診断プロセッサー
を含む、診断システム。
【請求項32】
ａ）患者に初期量のＬ－ドーパを投与するステップ、ｂ）前記患者の連続ＮＭ－ＭＲＩスキャンを行い、前記患者の脳における関心領域のニューロメラニン濃度をモニタリングし、初期処置期間にわたり、処置関連有害事象を評価するステップ、
ｃ）前記初期処置期間中に、前記患者が、
ｉ）前記患者の脳における前記関心領域のニューロメラニン濃度の低下
ｉｉ）Ｌ－ドーパに関連する有害作用または副作用のないこと
を示す場合、
その後の処置期間におけるＬ－ドーパの用量を増加するステップ
を含む、パーキンソン病を有する患者を処置する方法であって、
前記Ｌ－ドーパ処置により、前記患者における、パーキンソン病の症状の改善がもたらされる、方法。
【請求項33】
ｄ）前記患者が、ステップｃ）におけるｉ）～ｉｉ）のうちの１つまたは複数を示さなくなるまで、ステップａ）～ｃ）を繰り返すステップを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項34】
ポジトロン放出断層法（ＰＥＴ）、構造ＭＲＩ、機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）、血中酸素濃度依存（ＢＯＬＤ）ｆＭＲＩ、鉄高感度ＭＲＩ、定量的磁化率マッピング（ＱＳＭ）、拡散テンソルイメージングＤＴＩ、および単一光子放射型コンピューター断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）、ＤａＴｓｃａｎ、およびＤａＴｑｕａｎｔからなる群から選択される第２のイメージング方法と共に使用される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項35】
前記第２のイメージング方法が、ポジトロン放出断層法（ＰＥＴ）を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項36】
前記第２のイメージング方法が、構造ＭＲＩを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項37】
前記第２のイメージング方法が、機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）を含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項38】
前記第２のイメージング方法が、血中酸素濃度依存（ＢＯＬＤ）ｆＭＲＩを含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項39】
前記ボクセルワイズ解析が、前記脳の関心領域内の少なくとも１つのトポグラフィーパターンを決定することを含み、前記の脳の関心領域が、１つまたは複数のパーキンソン病の症状に関連するボクセルである、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項40】
前記ボクセルワイズ解析が、前記脳の関心領域内の少なくとも１つのトポグラフィーパターンを決定することを含み、前記の脳の関心領域が、１つまたは複数の患者特異的パーキンソン病の症状に関連するボクセルである、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項41】
前記脳の関心領域が、黒質または青斑核である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項42】
前記脳の関心領域が、腹側黒質である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項43】
前記脳の関心領域が、外側黒質である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項44】
前記脳の関心領域が、腹外側黒質である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項45】
前記脳の関心領域が、黒質緻密部（ＳＮｐｃ）である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項46】
前記脳の関心領域が、黒質網様部（ＳＮｐｒ）である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項47】
前記脳の関心領域が、腹側被蓋野（ＶＴＡ）である、請求項１から４１に記載の方法。
【請求項48】
前記脳の関心領域が、青斑核である、請求項１から４１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年８月２０日に出願の米国仮出願第６２／８８９，３００号の優先権、および利益を主張する。
本出願は、その内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年８月２０日に出願の米国仮出願第６２／８８９，３００号の優先権、および利益を主張する。
【0002】
政府支援
本明細書に記載されている研究は、米国国立衛生研究所の助成金番号Ｒ０１ＭＨ１１４９６５、Ｒ０１ＭＨ１１７３２３、Ｒ０１ＤＡ０２０８５５およびＵＬ１ＴＲ００１８７３によって、全体または一部が支援されている。したがって、米国政府は、本発明に対して特定の権利を有する。
本明細書に記載されている研究は、米国国立衛生研究所の助成金番号Ｒ０１ＭＨ１１４９６５、Ｒ０１ＭＨ１１７３２３、Ｒ０１ＤＡ０２０８５５およびＵＬ１ＴＲ００１８７３によって、全体または一部が支援されている。したがって、米国政府は、本発明に対して特定の権利を有する。
【0003】
開示の分野
本開示は、概して、磁気共鳴画像法（「ＭＲＩ」）、ならびにより詳細には、パーキンソン病に着目した神経学的状態の非侵襲的尺度として、ニューロメラニン高感度ＭＲＩ技法のための、例示的なシステム、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体の例示的な実施形態に関する。
本開示は、概して、磁気共鳴画像法（「ＭＲＩ」）、ならびにより詳細には、パーキンソン病に着目した神経学的状態の非侵襲的尺度として、ニューロメラニン高感度ＭＲＩ技法のための、例示的なシステム、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体の例示的な実施形態に関する。
【背景技術】
【0004】
背景
加齢の２つの大きな神経変性疾患の１つであるパーキンソン病は、１，５００，０００名もの多くの米国人が罹患している進行性神経系疾患である。パーキンソン病は、黒質と呼ばれる脳の部分におけるある神経細胞（ニューロン）が死亡するか、または障害を受けた状態になると発生する。通常、これらの細胞は、ドーパミンとして公知の生命維持に必要な化学物質を生成する。ドーパミンにより、身体の筋肉および動きの円滑に協調して機能することが可能となる。ドーパミン生成細胞の約８０％が損傷を受けると、パーキンソン病の症状が現れる。パーキンソン病は、男性と女性のどちらもほとんど同数で罹患する。それは、社会的、人種的、経済的または地理的な境界を示さない。米国では、６０，０００名の新規症例が毎年、診断されていると推定されている。この状態は、通常、６５歳以降に発症し、診断された人の１５％が５０歳未満である。特発性パーキンソン病は、群を抜いて最も一般的であり、アルファ－シヌクレインおよびパーキンの遺伝子における変異によって引き起こされる希な遺伝的形態を含む。公知の環境的原因は、ＭＰＴＰ（１－メチル－４－フェニル－４－プロピオンオキシピペリジン）、一酸化炭素およびマンガンによる中毒という非常に希な場合を含む。
加齢の２つの大きな神経変性疾患の１つであるパーキンソン病は、１，５００，０００名もの多くの米国人が罹患している進行性神経系疾患である。パーキンソン病は、黒質と呼ばれる脳の部分におけるある神経細胞（ニューロン）が死亡するか、または障害を受けた状態になると発生する。通常、これらの細胞は、ドーパミンとして公知の生命維持に必要な化学物質を生成する。ドーパミンにより、身体の筋肉および動きの円滑に協調して機能することが可能となる。ドーパミン生成細胞の約８０％が損傷を受けると、パーキンソン病の症状が現れる。パーキンソン病は、男性と女性のどちらもほとんど同数で罹患する。それは、社会的、人種的、経済的または地理的な境界を示さない。米国では、６０，０００名の新規症例が毎年、診断されていると推定されている。この状態は、通常、６５歳以降に発症し、診断された人の１５％が５０歳未満である。特発性パーキンソン病は、群を抜いて最も一般的であり、アルファ－シヌクレインおよびパーキンの遺伝子における変異によって引き起こされる希な遺伝的形態を含む。公知の環境的原因は、ＭＰＴＰ（１－メチル－４－フェニル－４－プロピオンオキシピペリジン）、一酸化炭素およびマンガンによる中毒という非常に希な場合を含む。
【0005】
パーキンソン病の出現率は、年齢と共に増加する。パーキンソン症候群のすべての形態に関する発病のメジアン年齢は、６１．６歳であり、特発的パーキンソン病の発病のメジアン年齢は、６２．４歳である。３０歳前の発病は希であるが、特発性パーキンソン病の症例の最大で１０％が、４０歳までに始まる。米国における最近の研究では、パーキンソン病の出現率は、一般集団では、年間１００，０００名あたり１０．９の症例となり、５０歳を超える人の場合、年間１００，０００名あたり４９．７名であった。出現率は、集団の年齢につれて向上する。有病率は、米国およびカナダでは、１００，０００名あたり約３００名と推定されるが、重要な注意点として、おそらく、症例の４０％は一度も診断されていない可能性がある。
【0006】
動作緩徐などの症状は、随意運動での緩慢である。それは、一旦、進行すると、運動の開始が困難になり、運動の完了も困難になる。ドーパミン減少による、脳から筋骨格に至る伝播の遅れにより、動作緩徐が生じる。手、指、前腕または足の振戦は、手足が休止状態にある場合に起こる傾向があるが、作業を行っている時には起こらない。振戦は、口および顎に起こることもある。硬直または筋肉のこわばりにより、筋肉痛および無表情なマスクのような顔が生じることがある。硬直は、運動の間に増大する傾向がある。バランスの乏しさは、バランスを維持するため、姿勢を調節する反射神経の損傷または喪失による。転倒は、パーキンソン病を有する人に共通している。パーキンソン病の人の歩行は、パーキンソン病に関連する特徴的な不安定な歩行である。不自然に後ろまたは前に傾く傾向があり、前かがみになり、頭を下に向け、肩を下に向けた姿勢となる。腕の振りが減少または欠如しており、パーキンソン病の人は小さなシャフルステップ（デスティネーション（Destination）と呼ばれる）をとる傾向がある。パーキンソン病を有する人は、歩行の開始に苦労を有し、歩くと前のめりしているように見え、ストライドの途中で動きが鈍り、方向転換するのが難しい場合がある。
【0007】
パーキンソン病の症状はまた、小字症（小さな手書き）、安静時振戦、すくみエピソード、痛みを伴う脚の痙攣、アキネジア－動きの開始が困難、筋肉のこわばり、椅子からの立ち上がりが困難、前かがみ姿勢、フェイシャルマスキング、仮面様顔貌－顔の表情の喪失、小声症－低音量、単調な発話、不明瞭、柔らかな発話、凝視、まばたき数の低下、眼瞼失行、小さなシャッフルステップ、平衡障害、硬直－筋肉、歯車様硬直－動きの停止／開始、よだれ、脂漏症－異常な程の脂性肌、疲れやすい、腕の振りの低減（ハンドフリッピングやフィンガータッピングなどの作業実施能力の低減など）、便秘、嚥下困難（嚥下障害）－口および喉の奥に唾液や食べ物が溜まり、窒息する恐れがある、咳またはよだれ、過度の唾液分泌（唾液分泌過多）、過度の発汗（多汗症）、膀胱および／または排便制御の喪失（失禁）、知的能力の喪失（認知症）－疾患の後期、質問への遅い応答（神経緩慢）、ならびに心理社会的障害（例えば、不安、うつおよび孤立感など）を含み得る。
【0008】
現在、パーキンソン病に関する絶対的な診断は存在せず、感度の高い非侵襲的診断を開発する臨床的必要性が大いにある。
【0009】
パーキンソン病の患者の診断およびモニタリングは、適切な予防的ケアに対応するために、進行の重症度を評価するために重要である。パーキンソン病を発病している間、適時の介入が救命となり得る。パーキンソン病を評価するための包括的な画像診断法は、依然として重要な、満たされていない臨床的必要性がある。
【0010】
このような重要な神経修飾物質が、ヒトにおいて、認知、神経発達、加齢および神経病理学的疾患にどのように寄与するのかを理解するために、ドーパミン活性のｉｎ ｖｉｖｏ測定が使用されている。医薬では、このような測定によって、理想的には、臨床設定において取得が容易であると同時に、根底にある病態生理学を捉える手順を使用することによって、パーキンソン病を含めた臨床的転帰を予測する、客観的バイオマーカーをもたらすことができる。
【0011】
ニューロメラニン（「ＮＭ」）は、サイトゾルドーパミンの鉄依存的酸化、およびその後の中脳ドーパミンニューロン中のタンパク質および脂質との関係を介して合成される暗色色素である。ＮＭ色素は、脂質および様々なタンパク質と共に、ＮＭ－鉄複合体を含有する特定のオートファジー細胞小器官内に蓄積する。ＮＭを含有する細胞小器官は、ＮＭの濃度が高いためにその暗色外観にその名称が由来する核である黒質（「ＳＮ」）におけるドーパミンニューロンの細胞体に生涯にわたって徐々に蓄積し、パーキンソン病によるなどのミクログリアの作用によって細胞死を遂げた後にしか組織から一掃されない。ＮＭ－鉄複合体は常磁性であることを考慮すると、それらの複合体は、ＭＲＩを使用してイメージングすることができる。ＮＭ－ＭＲＩとして公知のＭＲＩシーケンスのファミリーは、ＳＮにおけるニューロンなど、ＮＭ含有量の高いニューロンのグループを高シグナル領域として捕捉する。パーキンソン病を有する患者のＳＮでは、ＮＭ陽性ＳＮドーパミン細胞の変性、および年齢一致対照と比較したパーキンソン病患者の死後ＳＮ組織におけるＮＭ濃度の減少と一致して、ＮＭ－ＭＲＩシグナルが確実に低下する。この証拠は、神経変性病におけるＳＮニューロン喪失のｉｎ ｖｉｖｏ検出のためのＮＭ－ＭＲＩの使用を支持するものであるが、このＭＲＩ手順が、神経変性ＳＮ病態がない場合でさえも、ＮＭ濃度の局所変動に敏感であることを直接、実証したものがない。さらに、Ｌ－ドーパ投与によるドーパミン合成の誘導は、げっ歯類のＳＮ細胞では、ＮＭ蓄積を誘導することが公知であり、以前の研究では、ＳＮにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルがヒトにおけるドーパミンニューロン機能の指標となるということが前提とされたが、ＮＭ蓄積において、個体間での差異がＭＲＩ検出可能な差異をもたらすという前提を裏付ける直接的な証拠は欠如している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
したがって、上記の不足を克服することができるニューロメラニン高感度ＭＲＩのためのシステム、プロセス、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体を提供することが有益であると思われる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
概要
対象におけるパーキンソン病の存在を判定する方法、および対象における、時間に伴うニューロメラニンの濃度変化を決定する方法が、とりわけ本明細書において提供される。ニューロメラニンの濃度は、パーキンソン病の通常の経過の結果として、または治療的介入の結果として変化することがある。第１の態様では、対象の脳における、ニューロメラニンの濃度の変化が経時的に起こるかどうかを判定する方法が提供される。好ましい実施形態では、対象はパーキンソン病の患者である。本方法は、第１の時間点において、対象の第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップを含む。続いて、第２のニューロメラニン磁気共鳴画像が、第２の時間点において得られる。第１の磁気共鳴画像を、第２の磁気共鳴画像と比較し、これによって、第１の時間点と第２の時間点との間で、ニューロメラニンの濃度の変化が起こったかどうかを判定する。
対象におけるパーキンソン病の存在を判定する方法、および対象における、時間に伴うニューロメラニンの濃度変化を決定する方法が、とりわけ本明細書において提供される。ニューロメラニンの濃度は、パーキンソン病の通常の経過の結果として、または治療的介入の結果として変化することがある。第１の態様では、対象の脳における、ニューロメラニンの濃度の変化が経時的に起こるかどうかを判定する方法が提供される。好ましい実施形態では、対象はパーキンソン病の患者である。本方法は、第１の時間点において、対象の第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップを含む。続いて、第２のニューロメラニン磁気共鳴画像が、第２の時間点において得られる。第１の磁気共鳴画像を、第２の磁気共鳴画像と比較し、これによって、第１の時間点と第２の時間点との間で、ニューロメラニンの濃度の変化が起こったかどうかを判定する。
【0014】
一実施形態では、本発明は、対象におけるパーキンソン病を診断する方法であって、
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、および
（ｉｉｉ）パーキンソン病の診断を提示するステップ
を含む、方法を対象とする。
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、および
（ｉｉｉ）パーキンソン病の診断を提示するステップ
を含む、方法を対象とする。
【0015】
一実施形態では、本発明は、対象におけるパーキンソン病の進行をモニタリングする方法であって、
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）パーキンソン病の進行を判定するステップ
を含む方法を対象とする。
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）パーキンソン病の進行を判定するステップ
を含む方法を対象とする。
【0016】
一実施形態では、本発明は、対象におけるパーキンソン病の予後を提示する方法であって、
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）必要に応じて、パーキンソン病の予後を提示するステップ
を含む方法を対象とする。
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）必要に応じて、パーキンソン病の予後を提示するステップ
を含む方法を対象とする。
【0017】
一実施形態では、本発明は、対象におけるパーキンソン病の処置をモニタリングする方法であって、
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）パーキンソン病の処置の効果を評価するステップ
を含む方法を対象とする。
（ｉ）ニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行い、ニューロメラニンのレベルを測定するステップ、
（ｉｉ）このニューロメラニンのレベルと以前のスキャンおよび／または参照値を比較するステップ、ならびに
（ｉｉｉ）パーキンソン病の処置の効果を評価するステップ
を含む方法を対象とする。
【0018】
一実施形態では、本発明は、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像からの第１のシグナル強度を決定するステップ、および第２のニューロメラニン磁気共鳴画像からの第２のシグナル強度を決定するステップを対象とし、第１の磁気共鳴画像と前記第２の磁気共鳴画像とを比較するステップは、第１のシグナル強度と第２のシグナル強度とを比較することを含む。
【0019】
一実施形態では、対照とは、対象の集団において、ほぼ同じレベルで存在するニューロメラニンのレベルのことであるか、または前記標準対照とは、対象の集団において存在するほぼ平均のニューロメラニンのレベルのことである。
【0020】
一実施形態では、ニューロメラニン勾配ファントムを使用して、ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度を測定する。
【0021】
一実施形態では、ニューロメラニンファントム濃度勾配が、患者あたり約１回、１時間に約１回、１日約１回、１週間に約１回または１か月に約１回、スキャンされる。
【0022】
一実施形態では、ニューロメラニンファントム勾配が、毎日スキャンされる。
【0023】
一実施形態では、ニューロメラニンファントム勾配が、各患者でスキャンされる。
【0024】
一実施形態では、本発明は、対象におけるニューロメラニンを評価する方法であって、
対象にニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行うステップ、
ＮＭ－ＭＲＩスキャンからニューロメラニンデータセットを取得するステップ、
ニューロメラニンデータセットを必要に応じて暗号化するステップ、
ニューロメラニンデータセットを遠隔サーバーにアップロードするステップ、
データセットを必要に応じて解読するステップ、
ニューロメラニンデータセットの解析を行うステップであって、解析が、
（ｉ）ニューロメラニンデータセットを前記対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること、
（ｉｉ）ニューロメラニンデータセットを対照のデータセットと比較すること、
（ｉｉｉ）ニューロメラニンデータセットを異なる対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること
のうちの１つまたは複数を含む、ステップ、
ニューロメラニン解析を含む報告書を作成するステップ、
必要に応じて、この報告書を暗号化するステップ、
この報告書を遠隔サーバーにアップロードするステップ、
必要に応じて、この報告書を解読するステップ
を含む方法を対象とする。
対象にニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを行うステップ、
ＮＭ－ＭＲＩスキャンからニューロメラニンデータセットを取得するステップ、
ニューロメラニンデータセットを必要に応じて暗号化するステップ、
ニューロメラニンデータセットを遠隔サーバーにアップロードするステップ、
データセットを必要に応じて解読するステップ、
ニューロメラニンデータセットの解析を行うステップであって、解析が、
（ｉ）ニューロメラニンデータセットを前記対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること、
（ｉｉ）ニューロメラニンデータセットを対照のデータセットと比較すること、
（ｉｉｉ）ニューロメラニンデータセットを異なる対象から以前に取得した１つまたは複数のニューロメラニンデータセットと比較すること
のうちの１つまたは複数を含む、ステップ、
ニューロメラニン解析を含む報告書を作成するステップ、
必要に応じて、この報告書を暗号化するステップ、
この報告書を遠隔サーバーにアップロードするステップ、
必要に応じて、この報告書を解読するステップ
を含む方法を対象とする。
【0025】
一実施形態では、本発明は、対象におけるパーキンソン病の進行を経時的に判定するｉｎ ｖｉｖｏでの方法であって、
（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を年齢一致対照と比較するステップ、
（ｉｉｉ）前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で発生したニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度を決定するステップ
を含む方法を対象とする。
（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を年齢一致対照と比較するステップ、
（ｉｉｉ）前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で発生したニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度を決定するステップ
を含む方法を対象とする。
【0026】
一実施形態では、パーキンソン病を診断するｉｎ ｖｉｖｏでの方法であって、
（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第２の時間点において第２のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉｉ）第１のニューロメラニン磁気共鳴画像と前記第２のニューロメラニン磁気共鳴画像とを比較し、これによって、前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で、ニューロメラニンのレベル、シグナルまたは濃度のうちの１つまたは複数の変化が発生したかどうかを判定するステップ
を含む方法を対象とする。
（ｉ）第１の時間点において、第１のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の後に、第２の時間点において第２のニューロメラニン磁気共鳴画像を得るステップ、
（ｉｉｉ）第１のニューロメラニン磁気共鳴画像と前記第２のニューロメラニン磁気共鳴画像とを比較し、これによって、前記第１の時間点と前記第２の時間点との間で、ニューロメラニンのレベル、シグナルまたは濃度のうちの１つまたは複数の変化が発生したかどうかを判定するステップ
を含む方法を対象とする。
【0027】
一実施形態では、本発明は、患者に処置レジメンを提供する方法であって、ＮＭ－ＭＲＩスキャンを行うステップ、関心領域におけるＮＭ－ＭＲＩスキャンからのＮＭシグナルを取得するステップ、関心領域のデータにおけるＮＭ－ＭＲＩスキャンからのＮＭシグナルを年齢に一致するデータベース数と比較するステップ、ＮＭシグナルが所定の値未満である場合、対応する処置レジメンを施すステップを含む方法を対象とする。
【0028】
一実施形態では、対象は、アルツハイマー病の症状を示す。
【0029】
一実施形態では、患者はパーキンソン病と一般に誤診される障害に罹患している。一実施形態では、この障害は、本態性振戦である。一実施形態では、この障害は、家族性振戦である。
【0030】
一実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩスキャンおよび解析は、アルツハイマー病とパーキンソン病とを区別する。一実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩスキャンおよび解析により、関連障害（例えば、ＭＳＡ、ＰＳＰ、パーキンソン症候群の症状、ジスキネジア、ジストニア）を区別して、これらを個別に特定することができる。一実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩスキャンおよび解析は、パーキンソン病に関連する障害（例えば、ＭＳＡ、ＰＳＰ、パーキンソン症候群、ジスキネジア、ジストニア）の進行のモニタリング、その処置のモニタリング、およびその予後の提示をすることができる。
【0031】
一実施形態では、本発明は、対象の脳の関心領域の１つまたは複数のニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを解析するステップを含む、対象がパーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあるかどうかを判定する方法であって、解析するステップが、
脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、および
イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、脳の関心領域におけるＮＭ濃度を決定すること
を含み、
対象がパーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあるかどうかを判定することが、
（１）１つまたは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、パーキンソン病のない１つまたは複数の対照スキャンと比べて低下している場合、対象が、パーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあること、または
（２）１つまたは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンが、パーキンソン病のない１つまたは複数の対照スキャンのシグナルと同等のＮＭシグナルを有する場合、対象が、パーキンソン病を発症するリスクを有していない、またはそのリスクにはないことを含む、方法を対象とする。
脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、および
イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、脳の関心領域におけるＮＭ濃度を決定すること
を含み、
対象がパーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあるかどうかを判定することが、
（１）１つまたは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、パーキンソン病のない１つまたは複数の対照スキャンと比べて低下している場合、対象が、パーキンソン病を有するか、またはそれを発症するリスクがあること、または
（２）１つまたは複数のＮＭ－ＭＲＩスキャンが、パーキンソン病のない１つまたは複数の対照スキャンのシグナルと同等のＮＭシグナルを有する場合、対象が、パーキンソン病を発症するリスクを有していない、またはそのリスクにはないことを含む、方法を対象とする。
【0032】
一実施形態では、本発明は、対象の脳の関心領域のニューロメラニン－磁気共鳴イメージング（ＮＭ－ＭＲＩ）スキャンを解析するステップを含む、パーキンソン病を有する対象を処置する方法であって、解析するステップが、
第１の時間点において、脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
第２の時間点において、脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、脳の関心領域における第１および第２の時間点でのＮＭ濃度を決定すること、ならびに
第１の時間点と第２の時間点におけるＮＭ濃度を比較すること
を含み、
処置法が、以下：
（１）第２の時間点におけるＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、第１の時間点におけるＮＭシグナルに比べて低下している場合、レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種もしくは複数を投与するステップ、または
（２）第２の時間点におけるＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、第１の時間点におけるＮＭシグナルに比べて増大している場合、レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種または複数を投与するステップを保留するステップ
をさらに含む、方法を対象とする。
第１の時間点において、脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
第２の時間点において、脳の関心領域のイメージング情報を受信すること、
イメージング情報に基づいて、ボクセルワイズ解析を使用して、脳の関心領域における第１および第２の時間点でのＮＭ濃度を決定すること、ならびに
第１の時間点と第２の時間点におけるＮＭ濃度を比較すること
を含み、
処置法が、以下：
（１）第２の時間点におけるＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、第１の時間点におけるＮＭシグナルに比べて低下している場合、レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種もしくは複数を投与するステップ、または
（２）第２の時間点におけるＮＭ－ＭＲＩスキャンのＮＭシグナルが、第１の時間点におけるＮＭシグナルに比べて増大している場合、レボドーパおよびカルビドーパのうちの１種または複数を投与するステップを保留するステップ
をさらに含む、方法を対象とする。
【0033】
一実施形態では、対象は、パーキンソン病のうちの１つまたは複数の症状を示す。
【0034】
一実施形態では、本方法は、症状が臨床的に現れる前に、パーキンソン病の診断を提示する。
【0035】
一実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ法は、アルツハイマー病とパーキンソン病とを区別する。
【0036】
一実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ法は、患者がパーキンソン病を有する、またはパーキンソン病を有していないと診断し、ユーザーインターフェースを介して、ユーザーに診断を表示する。
【0037】
一実施形態では、解析は、ボクセルワイズ解析である。
【0038】
一実施形態では、ボクセルワイズ解析は、脳の関心領域内の少なくとも１つのトポグラフィーパターンを決定することを含む。
【0039】
一実施形態では、本方法は、ニューロメラニンボクセルの体積を表す値を使用した計算をさらに含む。
【0040】
一実施形態では、ボクセルワイズ解析の関心領域は、黒質である。
【0041】
一実施形態では、ボクセルワイズ解析の関心領域は、腹側黒質の部分領域である。
【0042】
一実施形態では、本発明は、パーキンソン病に関する診断情報を提供するための診断システムであって、対象の脳における、関心領域内に位置するボクセルに関する、一連のニューロメラニンデータと共に、ニューロメラニン高感度ＭＲＩスキャンを生成して取得するよう構成されているＭＲＩシステム、
処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを生成するための一連のニューロメラニンデータを処理するよう構成されているシグナルプロセッサー、および
処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを処理するよう構成されている診断プロセッサーであって、
ある時間点におけるニューロメラニンに対応する関心領域からの測定値を抽出する、
測定値を、時間点前に取得した１つまたは複数の対照の測定値と比較する
測定値が、対照の測定値より約２５％を超えて小さい場合、パーキンソン病の診断を提示する、診断プロセッサー
を含む、診断システムを対象とする。
処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを生成するための一連のニューロメラニンデータを処理するよう構成されているシグナルプロセッサー、および
処理後のニューロメラニンＭＲＩスペクトルを処理するよう構成されている診断プロセッサーであって、
ある時間点におけるニューロメラニンに対応する関心領域からの測定値を抽出する、
測定値を、時間点前に取得した１つまたは複数の対照の測定値と比較する
測定値が、対照の測定値より約２５％を超えて小さい場合、パーキンソン病の診断を提示する、診断プロセッサー
を含む、診断システムを対象とする。
【0043】
別の態様では、対象における脳組織が、ニューロメラニンの異常なレベルを含有するかどうかを判定する方法が提供される。本方法は、組織中のニューロメラニンのレベルを検出するステップを含む。ニューロメラニンのレベルは、標準対照と比較される。標準対照に比べてより低いニューロメラニンのレベルが検出された場合、これは、パーキンソン病を示す。
【0044】
一実施形態では、対象に施されたパーキンソン病治療法が有効かどうか判定する方法が提供される。本方法は、第１の時間点における、組織中の内因性ニューロメラニンのレベル検出するステップを含む。後続のステップでは、治療法は、対象に施される。次に、組織中のニューロメラニンのレベルは、第２の時間点に決定される。これ以降、第１の時間点におけるニューロメラニンのレベルは、第２の時間点におけるニューロメラニンのレベルと比較される。第１の時間点に比べて第２の時間点においてニューロメラニンのレベルがより高いことは、この治療法が有効であったことを示す。代替として第１の時間点に比べて第２の時間点においてニューロメラニンのレベルがより低いことは、対象に施された治療法が無効であったことを示す。
【0045】
一実施形態では、パーキンソン病を有する患者を処置する方法が提供される。一実施形態では、本方法は、患者に初期量のＬ－ドーパを投与するステップを含む。一実施形態では、本方法は、患者の脳における、関心領域のニューロメラニン濃度をモニタリングし、初期処置期間にわたり、処置関連有害事象を評価するステップを含む。一実施形態では、初期処置期間中に、患者が、
ｉ）患者の脳における関心領域のニューロメラニン濃度の低下、および
ｉｉ）Ｌ－ドーパに関連する有害作用または副作用のないこと
のうちの１つまたは複数を示す場合、その後の処置期間におけるＬ－ドーパの用量を増加し、
Ｌ－ドーパ処置により、患者における、パーキンソン病の症状の改善がもたらされる。
ｉ）患者の脳における関心領域のニューロメラニン濃度の低下、および
ｉｉ）Ｌ－ドーパに関連する有害作用または副作用のないこと
のうちの１つまたは複数を示す場合、その後の処置期間におけるＬ－ドーパの用量を増加し、
Ｌ－ドーパ処置により、患者における、パーキンソン病の症状の改善がもたらされる。
【0046】
一実施形態では、処置方法は、以下のステップ：
患者が、ステップｃ）におけるｉ）～ｉｉ）のうちの１つまたは複数を示さなくなるまで、ステップａ）～ｃ）を繰り返すステップ
を含む。
患者が、ステップｃ）におけるｉ）～ｉｉ）のうちの１つまたは複数を示さなくなるまで、ステップａ）～ｃ）を繰り返すステップ
を含む。
【0047】
本特許または出願書類は、カラーで作製された少なくとも１つの図面を含む。カラーの図面を含む本特許または特許出願公開書類のコピーは、必要な料金の請求および支払い時に、米国特許商標庁により提供される。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【0049】
【図2A-D】図２Ａ～Ｄは、コカイン使用者と対照との間の比較を示す。（Ａ）コカイン使用者と対照との間のＮＭ－ＭＲＩシグナルの診断群の差異である。診断に基づいて分割した参加者における、コカイン使用時ボクセル（上部パネル、Ｃで定義）、リーブワンアウト（ＬＯＯ）手順で定義したコカイン使用時ボクセル（中央パネル）、および全ＳＮ（下部パネル）内で平均した、抽出したＮＭ－ＭＲＩシグナル（ＣＮＲ）を示す散布図。共変量（Ｂおよび本文において報告した統計）について調節した後の、ＮＭ－ＭＲＩシグナルに及ぼす診断群の効果を示す結果を補うため、これらの散布図は、未加工の未調節ＮＭ－ＭＲＩシグナルにおける診断群の差異を示している。（Ｂ）コカイン使用時ボクセル（上部パネル）、リーブワンアウト手順で定義したコカイン使用時ボクセル（中央パネル）および全ＳＮ（下部パネル）から抽出したシグナルに基づいた診断群を分離する際の、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの感度および特異度を示す、受信者操作特性曲線。黒線は、年齢、ヘッドコイルおよびタバコの使用という共変量について調節したＮＭ－ＭＲＩシグナルを表す；灰色の線は、未調節のＮＭ－ＭＲＩシグナルを表す。（Ｂ）コカイン使用者が、対照よりも高いＮＭ－ＭＲＩシグナルを示したボクセルのマップ（赤色で表示、ロバスト線形回帰、ｐ＜０．０５片側）。この一連のボクセルは、偶然レベルより高かった（ｐ補正後＝０．０２５、並べ替え検定）。（Ｃ）すべてのＳＮボクセルに関する診断群の影響に対するｔ統計量を示す、同じ解析の閾値なし結果。ＮＭ－ＭＲＩシグナルがコカイン使用者においてより高いボクセルが赤色で示されており、シグナルが、コカイン使用者ではより小さいボクセルは、青色で示されている。
【0050】
【図3】図３は、健常者およびコカイン使用障害における、線条体におけるサイトゾル、小胞およびシナプスプール間のドーパミンの輸送、ならびにその後のＳＮ（曲線矢印）におけるＮＭの蓄積を示す概略図を示す。破線による四角囲いは、灰色のシナプス前ドーパミンニューロンと緑色のシナプス後線条体ニューロンとの間の線条体シナプスの概略詳細を示す。左：サイトゾルドーパミンプールは、ＮＭに正常に変換され、中脳におけるＳＮ内のシナプス前ドーパミンニューロンの細胞体において、生涯にわたり徐々に蓄積する。右：以前の文献においてＰＥＴを用いて観察されたドーパミン放出量の減少およびここで報告されたＮＭ－ＭＲＩシグナルの増加を含む、コカイン使用障害において観察された変化を説明するための理論的シナリオが提示されている。ＰＥＴおよび死後の研究とも一致する、ＶＭＡＴ２の減少は、これらの両方を説明することができる：ＶＭＡＴ２発現量が低下すると、小胞ドーパミンが減少し、ＮＭが合成されるサイトゾルドーパミンプールが増加する。データの別の解釈については、本文を参照されたい。
【0051】
【0052】
【0053】
【図6A-B】図６Ａ～Ｂは、ベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが、ベースラインでの歩行速度と相関することを示す。（ａ）ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが、すべての対象からの平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲ画像に重ねた、歩行速度という単一作業尺度（緑色のボクセル）と正に相関（Ｐ＜０．０５のボクセルレベルに閾値）した、ＳＮ－ＶＴＡボクセルのマップ。（ｂ）視覚化目的で、歩行速度に対してプロットした重要なボクセルから抽出した平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲを示す散布図。これらのプロットされたデータは、０．４９のピアソン相関係数を示すが、この効果量の推定値は、この効果に対する重要なボクセルの選択を考慮すると、かなり誇張されている可能性が高い。
【0054】
【図7A-B】図７Ａ～Ｂは、ベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの二次解析は、関心領域またはボクセルワイズ解析において、３週間のＬ－ドーパ処置後の歩行速度の変化を予測しないことを示す。（ａ）歩行速度に対してプロットした図１ａにおける重要な（緑色）ボクセルから抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲを示す散布図。これらのプロットされたデータは、ピアソン相関係数０．１０を有する。（ｂ）ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲは、３週間のＬ－ドーパ処置後の歩行速度の変化と正に相関する（Ｎ＝６４、Ｐ＜０．０５のボクセルレベルに閾値）、ボクセルから抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲを示す散布図。これらのプロットされたデータは、ピアソン相関係数０．１７を有する。
【0055】
【図8A-C】図８Ａ～Ｃは、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲは、３週間のＬ－ドーパ処置後に、有意に増加することを示す。（ａ）すべての対象からの平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲ画像に重ねた、Ｌ－ドーパの３週間後に、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが有意に増加したＳＮ－ＶＴＡボクセルのマップ（Ｐ＜０．０５のボクセルレベルに閾値、赤色ボクセル）。（ｂ）すべてのＳＮ－ＶＴＡボクセルを含む処置後のＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲにおける対象全体の平均変化を示すヒストグラムであり、これは、一般に、ゼロの右側にシフトする（ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの増加を意味する）。視覚化の目的で、高さは、Ｌ－ドーパボクセルの数（Ｎ＝２００；ボクセルに対応する赤い棒）または他のＳＮ－ＶＴＡボクセルの数（つまり、重要でないボクセル；Ｎ＝１６０７）のいずれかに比例する。例えば、Ｌ－ドーパボクセルの場合の０．２というボクセル比を有する棒は、４０個のボクセルに相当する一方、他のＳＮ－ＶＴＡボクセルの場合の０．２というボクセル比を有する棒は、３２１個のボクセルに相当する。（ｃ）６名の対象の場合のベースライン時（Ｌ－ドーパ前）およびＬ－ドーパ処置の３週間後（Ｌ－ドーパ後）の重要な（赤色）ボクセルから抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲを示すラダープロット（各対象全体で一貫した増加があることを強調するよう、それぞれが、異なる色で表示されている）。
【発明を実施するための形態】
【0056】
詳細な説明
本開示を一層詳細に記載する前に、本開示は、記載されている特定の実施形態に限定されず、したがって、当然ながら変わり得ることを理解されたい。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によってしか限定されないので、本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態を記載することを目的としているに過ぎず、限定的であることを意図するものではないことをやはり理解すべきである。
定義
本開示を一層詳細に記載する前に、本開示は、記載されている特定の実施形態に限定されず、したがって、当然ながら変わり得ることを理解されたい。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によってしか限定されないので、本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態を記載することを目的としているに過ぎず、限定的であることを意図するものではないことをやはり理解すべきである。
定義
【0057】
本明細書において示されている詳細は、例として、および本発明の実施形態の例示的な議論を目的としているに過ぎず、本発明の原理および概念的側面の最も有用で容易に理解される説明であると考えられるものを提示するために示されている。これに関して、本発明の基本的な理解に必要な、本発明の構造的な詳細を一層詳細に示す試みは、なされておらず、本記載は、本発明の形態がどのように実際に具体化され得るかを、当業者に明白にする図面と共に行われる。
【0058】
本明細書で使用する場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の参照物を含む。
【0059】
別段に示されている場合を除き、本明細書および特許請求の範囲において使用されている、成分の量、反応条件などを表現している数はすべて、すべての場合において、用語「約」によって修飾されているものとして理解すべきである。したがって、特に反対に示されていない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメーターは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じて様々となり得る概数である。少なくとも、および特許請求の範囲への均等論の適用を制限する意図としてみなさないよう、各々の数値パラメーターは、有効数字および通常の四捨五入という慣例の観点で解釈されるべきである。
【0060】
さらに、本明細書内の数値範囲の開示は、その範囲内のすべての数値および範囲の開示とみなされる。例えば、ある範囲が、約１～約５０である場合、それは、例えば、１、７、３４、４６．１、２３．７、またはその範囲内の他の任意の値もしくは範囲を含むと考えられる。さらに、専門用語は、明記した数を少なくとも含み、例えば、「少なくとも５０」は、５０を含む。
【0061】
「ＭＲ」という用語は、磁気共鳴を指し、ＭＲＩ（「磁気共鳴画像法」）、ＭＲＳ（「磁気共鳴分光法」）などを含む、当分野で公知の、および／または本明細書に記載されている様々な実験手順が基本となる物理原理である。ニューロメラニン高感度ＭＲＩまたはニューロメラニン－ＭＲＩという用語は、脳内のニューロメラニンの検討におけるＭＲＩの使用を指す。本明細書において、一般的な用語である磁気共鳴画像、磁気共鳴画像法またはＭＲＩは、ニューロメラニン高感度変形型を包含する。
【0062】
本明細書で使用する場合、用語「ＮＭ－ＭＲＩ」および類似の命名とは、独立して、個別としておよび一緒になっての両方で、ＭＲＩスキャンおよび対応するボクセルワイズ解析をそれぞれ指す。
【0063】
本明細書において使用される用語「Ｔ１」および「Ｔ２」とは、当分野で周知の慣用的な意味（すなわち、それぞれ「スピン－格子緩和時間」および「スピン－スピン緩和時間」）を指す。
【0064】
用語「Ｔ１強調」とは、ＭＲＩ画像の文脈において、適切に短縮されたＴＲおよびＴＥを有するパルススピンエコーまたは反転回復シーケンスで作成された画像を指し、当分野で公知の通り、異なるＴ１値を有する組織間のコントラストを示すことができる。この文脈での「ＴＲ」という用語は、励起パルス間の反復時間を指す。「励起パルス」という用語は、９０度の高周波（ＲＦ）励起パルスを指すと理解される。「ＴＥ」という用語は、励起パルスとＭＲシグナルサンプリングとの間のエコー時間を指す。
【0065】
用語「対象」は、マウス、ネズミ（ｒａｔｔｕｓ）、ウマ、ウシ、ヒツジ、イヌ、ネコまたはヒトなどの哺乳動物対象とすることができる。本明細書に記載されている方法の一部の実施形態では、対象はマウスである一方、他の実施形態では、対象はヒトである。用語「患者」は、本文脈では、ヒト対象を指す。
【0066】
本明細書で使用する場合、用語「軽減する」は、障害の兆候または症状の重症度が低下する過程を説明することが意図される。重要なことに、兆候または症状は、なくならないで軽減され得る。好ましい実施形態では、本明細書において開示されている処置法の使用により、兆候または症状がなくなるが、なくなることを必要とするものではない。本発明によって案内される有効投与量は、兆候または症状の重症度を低下させることが期待される。
【0067】
投与量および投与は、活性剤の十分なレベルをもたらすよう、または所望の効果を維持するよう調節される。考慮され得る因子には、疾患状態の重症度、対象の一般的な健康、対象の年齢、体重および性別、食事、投与時間および頻度、薬物相互作用、反応感度、ならびに治療に対する耐性／応答が含まれる。医薬剤の有効量は、客観的に特定可能な改善を実現するものである。
【0068】
本明細書で使用する場合、「安定な」とは、再現可能な測定を指す。一実施形態では、「安定なニューロメラニンレベル」とは、ニューロメラニン（neuromelain）レベルが、比較的一定に維持される連続スキャンを指す。いくつかの文脈では、「安定なニューロメラニンレベル」は、１時間もしくは複数の時間、１日もしくは複数の日数、１週もしくは複数の週数または１回もしくは複数の処置サイクルの間、維持される。
【0069】
疾患の文脈における、用語「処置する」、「処置」などは、処置されている疾患を改善する、抑制する、根絶する、および／またはその発病を遅延させることを指す。一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法は、処置を必要とする対象に行われる。用語「処置を必要とする」などは、本明細書で使用する場合、疾患に至るおよび／または疾患を実際に有すると、医療技術者または獣医技術者によって理解されている、疾患を発症するリスクにある対象、状態を有する対象を指す。パーキンソン病の処置は、現在承認されている処置および探索的処置を含む。本発明のＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病の処置の有効性をモニタリングすることができる。本発明のＮＭ－ＭＲＩは、探索的処置の有効性を判定することができる。本発明の一実施形態によりモニタリングされ得るパーキンソン病の処置の非網羅的な一覧は、以下のうちの１つまたは複数を含む。
【0070】
パーキンソン病の処置は、疾患修飾療法を含む。これらの治療法は、パーキンソン病（ＰＤ）の総合的な進行を予防する、減速させるまたは停止させることを狙いとする。それらは、疾患においてある役割を果たすと考えられる異なるタンパク質および経路を標的とする。
【0071】
アルファ－シヌクレイン；このタンパク質は、ＰＤを有する人の一部の脳細胞および身体細胞に毒性塊を形成する。
【0072】
Ａｎｌｅ１３８ｂ；ＭＯＤＡＧの低分子は、アルファ－シヌクレインの凝集を阻害することを狙いとする。ＭＪＦＦは、パーキンソン病を有する人における、前臨床試験および第Ｉ相試験の一部に資金提供した。
【0073】
ＢＩＩＢ０５４；Ｂｉｏｇｅｎの抗体は、凝集したアルファ－シヌクレインが広がるのを防止する狙いがある。ＭＪＦＦは、検討設計を支援する、器具開発およびデータ収集に資金提供している。
【0074】
ＮＰＴ０８８；Ｐｒｏｃｌａｒａ（以前のＮｅｕｒｏｐｈａｇｅ）の薬物候補は、アルファ－シヌクレインが集まって塊を形成するのを防止する狙いがある。ＭＪＦＦは、前臨床試験に資金提供した。
【0075】
ＰＤ０１Ａ；ＡＦＦｉＲｉＳのワクチンは、アルファ－シヌクレインに対する抗体を疑似することを狙いとしている。ＭＪＦＦは、前臨床試験、第Ｉ相試験の一部およびブースト検討に資金提供した。
【0076】
ＲＯ７０４６０１５；Ｐｒｏｔｈｅｎａ／Ｒｏｃｈｅの抗体は、凝集したアルファ－シヌクレインが広がるのを防止することを狙いとしている。ＭＪＦＦは、検討設計を支援する、器具開発およびデータ収集に資金提供している。
【0077】
ＧＢＡ；ＧＢＡ遺伝子における変異は、パーキンソン病に関連し、ある特定の細胞機能不全にリンクしている。
【0078】
ＧＺ／ＳＡＲ４０２６７１；Ｓａｎｏｆｉ Ｇｅｎｚｙｍｅの薬物は、ＧＢＡ変異体で構成される脂質の生成を低減する。ＭＪＦＦは、検討設計を支援する、器具開発およびデータ収集に資金提供している。
【0079】
ＬＴＩ－２９１；Ｌｙｓｏｓｏｍａｌ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓの経口薬物は、ＧＢＡ変異に伴う機能不全を相殺することができる。ＭＪＦＦは、前臨床試験に資金提供した。
【0080】
ＬＲＲＫ２；ＬＲＲＫ２遺伝子の変異は、パーキンソン病に関連しており、ＬＲＲＫ２タンパク質のより大きな活性にリンクしている。
【0081】
ＤＮＬ２０１；ＤｅｎａｌｉのＬＲＲＫ２阻害剤は、増大したＬＲＲＫ２活性を低下させることを狙いとしている。ＭＪＦＦは、この試験を支援する安全性検討に資金提供した。
【0082】
エクセナチド；前臨床パーキンソン病のモデルにおいて脳細胞を保護する糖尿病薬。ＭＪＦＦは、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｌｏｎｄｏｎによって主導された第ＩＩ相試験に資金提供した。
【0083】
イノシン；栄養補給物は尿酸塩（抗酸化剤）レベルを高める。集団検討により、イノシンは、ＰＤの予防効果を有するか、またはその進行を遅らせることができることが示されている。ＭＪＦＦは、前臨床試験および第ＩＩ相試験に資金提供し、パーキンソンの検討グループによって導かれた第ＩＩＩ相試験において、バイオマーカー収集を支援している。
【0084】
イスラジピン；高血圧薬は、脳細胞を防御する一助となり得る。
【0085】
ニロチニブ；白血球のがん（慢性骨髄性白血病）に対するこの処置は、ＰＤにおいて見られる機能不全に対処することができる。
【0086】
パーキンソン病の処置は、神経栄養因子を含む。栄養因子は、脳の天然の肥料のようなものである。それらは、ニューロンの回復およびその保護の一助となる。ＧＤＮＦ；ＭｅｄＧｅｎｅｓｉｓの栄養因子は、ドーパミン細胞を保護することができる。ＭＪＦＦは、前臨床試験に資金提供した。ＣＤＮＦ；Ｈｅｒａｎｔｉｓの栄養因子は、ドーパミン細胞を保護することができる。ＭＪＦＦは、前臨床試験に資金提供した。
【0087】
パーキンソン病の処置は、運動症状を改善するものを含む。振戦、こわばりおよび運動の緩慢は、動きに影響を及ぼす。レボドーパは、一助となるが、症状のすべてを処置するとは限らず、時間と共に有効性に乏しくなる感覚となり得、長期使用により、ジスキネジアなどの副作用をもたらす恐れがある。
【0088】
レボドーパ送達；運動症状を処置するためのゴールドスタンダードは、長期使用により、徐々に薄れ、ジスキネジアなどの副作用を引き起こす恐れがある。研究者は、一部の副作用は、レボドーパのレベルが変動することによる可能性があると考えている。Ａｃｃｏｒｄｉｏｎ Ｐｉｌｌ；レボドーパ／カルビドーパの層は、より良好な吸収のために胃からゆっくりと放出される。ＮＤＯ６１２；Ｎｅｕｒｏｄｅｒｍのレボドーパ／カルビドーパポンプまたはポンプパッチ剤は、安定したレベルのレボドーパを維持することができる。
【0089】
レボドーパは、血液脳関門を通過する能力があるため、パーキンソン病を有する患者に投与されるドーパミンのプロドラッグである。レボドーパは、血液脳関門の一方の側でドーパミンに代謝されることができ、したがって、カルビドーパのようなドーパデカルボキシラーゼ阻害剤と一般に投与されて、レボドーパが血液脳関門を通過した後になるまで代謝を阻止する。レボドーパは、血液脳関門を一旦通過すると、ドーパミンに代謝されて、ドーパミンの低い内因性レベルを補い、パーキンソン病の症状を処置する。ＦＤＡによって承認された最初の開発薬物製品は、Ｓｉｎｅｍｅｔと呼ばれる、レボドーパとカルビドーパの組合せ製品であった。
【0090】
パーキンソン病の処置は、非ドーパミン手法を含む。アドオン治療法による他の脳化学物質を標的することは、レボドーパ使用に伴う運動変動を制御する一助となることがある。ＰＸＴ００２３３１；Ｐｒｅｘｔｏｎ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓの経口薬（フォリグルラックス）は、グルタミン酸および他の脳化学システムに働き、運動症状およびジスキネジアを低減する。
【0091】
パーキンソン病の処置は、「オフ」レスキュー治療剤を含む。レボドーパレベルが低下する場合、患者の症状は戻る恐れがある。これは、「オフ」エピソードと呼ばれる。ＡＰＬ－１３０２７７；Ｓｕｎｏｖｉｏｎ（以前のＣｙｎａｐｓｕｓ）の、舌下に置かれるアポモルフィンという薬の薄層フィルム剤は、「オフ」エピソードから患者をレスキューすることができる。ＣＶＴ－３０１；Ａｃｏｒｄａ（以前のＣｉｖｉｔａｓ）の吸入レボドーパは、症状を迅速に緩和することができる。
【0092】
パーキンソン病の処置は、遺伝子治療法を含む。手術により、選択された遺伝子が脳に送達されて、欠損タンパク質の産生を増大させる。ＡＡＶ２－ｈＡＡＤＣ；Ｖｏｙａｇｅｒの手法は、進行したパーキンソン病において、運動症状をよりよく制御し、より少ない「オフ」時間とするために、脳細胞中のＡＡＤＣ酵素を置き換えて、レボドーパのドーパミンへの変換を改善することを狙いとする。
【0093】
従来のＭＲＩには、神経外傷の臨床的転帰を予測するために必要な空間的および定量的データが欠如している。しかし、本明細書において議論されている方法は、脳内のニューロメラニンの分散またはニューロメラニン含有ニューロンの喪失を考慮して、パーキンソン病の臨床的進行、重症度および応答を予測することができる脳内のニューロメラニンのレベルを検出する。
【0094】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩは、現在承認されている治療法もしくは検討中の治療法に起因する有害作用または副作用を回避すると同時に、パーキンソン病の処置のための用量漸増法を提供する。具体的には、投薬量レジメンを案内するための本明細書に記載されているボクセルワイズな手法を使用して、ＮＭシグナルをモニタリングしながらＬ－ドーパを投与すると、Ｌ－ドーパ単独投与と比較して有効性を増大することが可能である。
【0095】
さらに、ＮＭ－ＭＲＩによって案内される特定の様々な投薬量レジメンに準拠した治療剤を投与することにより、投与に伴う可能性のある副作用を低減することが可能である。例えば、本発明のＮＭ－ＭＲＩボクセル解析によって案内される特定の投薬量レジメンに準拠してＬ－ドーパを投与することは、処置に関連する副作用を大幅に低減するか、または完全になくすことさえ可能となる。
【0096】
ある特定の実施形態では、Ｌ－ドーパの用量は、以下に限定されないが、以前のスキャンに比べて、またはベースライン対照のどちらか一方に比べて、対象の脳の関心領域におけるニューロメラニンの増加または減少を含む生理学的要因に応じて、増加する、低減する、より頻繁に投与される、またはそれほど頻繁に投与されない。一実施形態では、関心領域は、パーキンソン病の症状に関連するボクセルである。用量の変動は、患者のコンプライアンスを高め、治療を改善し、望ましくないおよび／または有害な影響を低減する。ある特定の実施形態では、本発明の治療方法は、それ自体による治療剤の投与と比較して、総合的な治療法の改善を実現する。
【0097】
ある特定の実施形態では、本発明の誘導介入を使用する際に、既存の薬剤の用量を減らすか、またはより少ない頻度で投与することができ、それによって、患者のコンプライアンスを高め、治療を改善し、望ましくないまたは有害な影響を低減する。一実施形態では、本発明のＮＭ－ＭＲＩを用いる治療をモニタリングすることにより、患者は、より長い時間枠の間、処置からの利益を受けることが可能となる。
【0098】
ニューロメラニン高感度ＭＲＩデータは、パーキンソン病、またはパーキンソン病を発症するリスク、重症度、疾病進行、処置応答および／もしくは臨床的転帰に対するバイオマーカーとして使用することができる。ニューロメラニン高感度ＭＲＩ法は、パーキンソン病、重症度またはその発症のリスクを追跡する客観的なバイオマーカーのための必要性を満たす。ニューロメラニン高感度ＭＲＩは、侵襲的／放射線的画像測定（例えば、ＰＥＴ）の安全な代替手段として使用することができる。ニューロメラニン高感度ＭＲＩはまた、放射線への繰り返し曝露のリスクを考慮すると、現在実施することができない、進行のモニタリングのために使用することができる。ニューロメラニン高感度ＭＲＩは、非侵襲的で、安価で、安全で、臨床設定での取得が容易である。これにより、解剖学的解像度が大幅に向上し（５～１０倍）、これによって、関連する脳構造内の解剖学的詳細を解像することが可能となる。
【0099】
ある特定の実施形態では、ニューロメラニン高感度磁気共鳴画像は、定期的に、例えば、１、２、３、４、５、６もしくは７日ごと、１、２、３もしくは４週間ごと、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１もしくは１２か月ごと、または１、２、３、４もしくは５年ごとに得られる。ある特定の実施形態では、症状が現れる前に、第１の磁気共鳴画像が得られる。ある特定の実施形態では、パーキンソン病に関連する症状の前に、第１の磁気共鳴画像が得られる。症状が現れる前またはその後のいずれかに、第２の磁気共鳴画像を得てもよい。他の実施形態では、第２の磁気共鳴画像は、第１の磁気共鳴画像の１年後に得てもよい。
【0100】
一部の実施形態では、ニューロメラニン高感度磁気共鳴画像法（「ＮＭ－ＭＲＩ」）技法は、パーキンソン病の非侵襲的診断、その影響の測定および／または予後の提示に有効である。
【0101】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、発症前パーキンソン病を診断するための手段として使用される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、パーキンソン病を、以下に限定されないが、アルツハイマー病を含む他の神経学的状態と区別するのに効果的である。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、処置の経過を選択するのに有効であり、必要に応じて、このような処置は、パーキンソン病を処置するのに有効である。
【0102】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、パーキンソン病の進行をモニタリングするための手段として使用される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、パーキンソン病の進行の縦断的評価に有効である。
【0103】
一部の実施形態では、本技法は、ニューロメラニンを直接または間接的に測定する。他の実施形態では、本技法は、ドーパミン機能を直接または間接的に測定する。一部の実施形態では、ニューロメラニン高感度ＭＲＩ（ＮＭ－ＭＲＩ）シグナルとパーキンソン病の重症度との間に関係がある。
【0104】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、脳組織のすべての区域にわたるニューロメラニンの濃度を決定することが可能である。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、ニューロメラニンの局所濃度を決定することが可能である。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、ニューロメラニンの局所レベルを決定することが可能である。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、ニューロメラニンの局所シグナル強度を決定することが可能である。
【0105】
他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、黒質部分領域中のニューロメラニン濃度を決定する。さらなる実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、黒質内の背側線条体と安静時の血流におけるドーパミン放出量を直接的または間接的のどちらかで決定する。
【0106】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルとパーキンソン病の重症度は、直接、相関する。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルとパーキンソン病の重症度は、逆相関する。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病を有する人の黒質線条体路において、一層低いシグナルを示す。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩは、ドーパミン機能不全を捕捉する。さらに他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病のバイオマーカーとして使用することができる。さらなる実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩを使用して、パーキンソン病の重症度を決定することができる。さらなる実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病の診断および／または予後を提示するために使用することができる。
【0107】
一部の実施形態では、解析は、以前のＮＭ－ＭＲＩと比較して行われる。他の実施形態では、解析は、参照値および／または範囲と比較して行われる。一部の実施形態では、参照値および／または範囲は、健常な人からのニューロメラニンデータの編集を使用して生成される。一部の実施形態では、参照値および／または範囲は、パーキンソン病を有する人に由来するニューロメラニンデータの編集を使用して生成される。一部の実施形態では、参照値および／または範囲は、パーキンソン病を有する人およびパーキンソン病を有さない人々に由来するニューロメラニンデータの編集を使用して生成される。
【0108】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、外側黒質から受信される。他の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、後部黒質から受信される。さらなる実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、黒質の腹側領域から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、黒質の外側領域、後部領域および腹側領域のうちの１つまたは複数から受信される。
【0109】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、黒質または青斑核から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、腹側黒質から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、外側黒質から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、腹外側黒質から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、黒質緻密部（ＳＮｐｃ）から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、黒質網様部（ＳＮｐｒ）から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、腹側被蓋野（ＶＴＡ）から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、青斑核から受信される。一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、腹側黒質、外側黒質、腹外側黒質、黒質緻密部（ＳＮｐｃ）、黒質網様部（ＳＮｐｒ）、腹側被蓋野（ＶＴＡ）および青斑核のうちの１つまたは複数から受信される。
【0110】
一部の実施形態では、ＮＭ－ＭＲＩ技法は、ＭＲＩスキャンを行うステップ、ニューロメラニンデータを取得するステップ、必要に応じてニューロメラニンデータを暗号化するステップ、必要に応じてニューロメラニンデータを遠隔サーバーにアップロードするステップ、必要に応じてデータを解読するステップ、ニューロメラニンデータの解析を行うステップを含む、対象におけるニューロメラニンを評価するステップであって、解析が、ニューロメラニンデータを、以前に取得したデータ、大集団のデータベースまたはそれらの両方と比較するステップ、ニューロメラニン解析を含む報告書を作成するステップ、必要に応じて、この報告書を暗号化するステップ、必要に応じて、この報告書を遠隔サーバーにアップロードするステップ、必要に応じてこの報告書を解読するステップを必要に応じて含む、評価するステップを含む。
【0111】
一部の実施形態では、報告書は、パーキンソン病に関する診断を提示する。一部の実施形態では、医師またはイメージング専門家が、報告書を解読する。さらなる実施形態では、解析は、遠隔で行われる。他の実施形態では、遠隔解析は、クラウドプラットフォーム上で行われる。他の実施形態では、遠隔解析は、クラウドサーバー上で行われる。
【0112】
一実施形態では、本発明は、例えば、研究もしくは検討のヒト対象、または患者などの対象におけるパーキンソン病を解析および分類することを対象とする。対象データは、ＮＭ－ＭＲＩ測定によって取得される。パーキンソン病の程度に応じて分類された複数のテンプレートは、例えば、データベースなどのデータ格納部に格納される。各テンプレートは、パーキンソン病を有することが公知であり、少なくとも１名の他の対象から測定された集団の中から選択されたニューロメラニン測定値のサブセットを表す。一式のデータは、対象におけるニューロメラニン濃度間の側頭部の測定値を表すモデルが得られるように処理される。ニューロメラニンデータの少なくとも一部を複数のテンプレートと比較して、パーキンソン病の分類を作成する。
【0113】
本発明の実施形態は、臨床設定で使用するための診断手段、または研究設定で対象を評価するための手段を含む。より一般的には、本発明の態様は、ＮＭ－ＭＲＩを利用してパーキンソン病の評価または診断を得る手段を提供する。本発明の様々な態様によるシステムおよび方法は、例えば、パーキンソン病の進行など、対象の潜在的に変化する状態をモニタリングするのに有用である。さらに、本発明の態様は、患者の処置効果をモニタリングするための解決策を提供する。
【0114】
本発明の第２の態様は、患者におけるパーキンソン病もしくは対応する症状の発症または進行を予防、遅延または停止する治療剤をスクリーニングする方法であって、以下：１）前記患者を少なくとも１つの候補治療剤に曝露させるステップ、２）ニューロメラニン濃度を測定するステップ、および３）患者における、パーキンソン病もしくは対応する症状の発症または進行に対する少なくとも１つの治療剤の効果を評価するステップを含む方法である。
【0115】
本発明のある特定の実施形態は、診断精度を高め、パーキンソン病の認識を発症前の段階に早め、治療のモニタリングとして働くための客観的試験を提供することができる。一般に、本発明の実施形態は、保存されたテンプレートを使用してニューロメラニンを診断し、いくつかの異なる状態または疾患を区別し、ある期間にわたって対象をモニタリングするために使用することができる。
【0116】
一実施形態では、本発明は、第２のイメージング方法と共に使用され、第２のイメージング方法は、ポジトロン放出断層法（ＰＥＴ）である。一実施形態では、本発明は、構造ＭＲＩである第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）である第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、血中酸素濃度依存（ＢＯＬＤ）ｆＭＲＩである第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、鉄高感度ＭＲＩである第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、定量的磁化率マッピング（ＱＳＭ）である第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、拡散テンソルイメージングＤＴＩである第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、単一光子放射型コンピューター断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）である第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、ＤａＴｓｃａｎである第２のイメージング方法と共に使用される。一実施形態では、本発明は、ＤａＴｑｕａｎｔである第２のイメージング方法と共に使用される。
【0117】
一部の実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、対照に対して測定され、ニューロメラニン濃度および／またはレベルが、対照よりも、約５％、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％低い場合、パーキンソン病の診断が裏付けられる。一部の実施形態では、ニューロメラニンの変化は、１年あたりの正味濃度またはレベルの変化として評価される。一部の実施形態では、ニューロメラニンの変化は、１年あたりの変化率として評価される。一部の実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、対照に対して測定され、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、対照よりも約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％または約１５％低い。一部の実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、対照に対して測定され、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、対照と比較して、１年あたり、約１％、約２％、約３％、約４％、約５％、約６％、約７％、約８％、約９％、約１０％、約１１％、約１２％、約１３％、約１４％または約１５％減少している。一実施形態では、対照は、患者の以前のＮＭ－ＭＲＩスキャンおよびボクセルワイズ解析である。一実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは対照に対して測定され、ニューロメラニン濃度および／またはレベルは、毎年、２年ごと、３年ごと、４年ごと、５年ごと、６年ごと、７年ごと、８年ごと、９年ごと、１０年ごと、２０年ごとに測定される。一実施形態では、第２の時間点は、第１の時間期間の約３か月、約６か月、約９か月、約１２か月、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年、約１０年、約１５年、約２０年、約２５年または約３０年後である。ある特定の実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルが対照よりも低いと測定される場合、患者はパーキンソン病と診断される。ある特定の実施形態では、ニューロメラニン濃度および／またはレベルが、年間または正味の総合的な変化のいずれかで対照よりも少ない所定の量であると測定される場合、患者はパーキンソン病と診断される。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約２０％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約２５％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約３０％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約３５％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約４５％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約４０％を超えて少ない。さらなる実施形態では、測定されたニューロメラニンは、対照よりも約５０％を超えて少ない。ある特定の実施形態では、対照は、必要に応じて、同じ患者の以前のニューロメラニンＭＲＩスキャンである。他の実施形態では、対照は、パーキンソン病を有する少なくとも１名の他の人からのニューロメラニンＭＲＩスキャンのデータベースから必要に応じて決定された参照番号を含む。
【0118】
一実施形態では、第２の時間点でのニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の変化が、第１の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度よりも約５％超えて低いまたは約１０％を超えて低く、第１の時間点および第２の時間点が、約１年、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年または約１０年の間隔がある場合、パーキンソン病の診断が示される。
【0119】
一実施形態では、第２の時間点におけるニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度の変化が、第１の時間点におけるニューロメラニンのシグナルおよび／または濃度よりも約３５％超えて低い、約４０％超えて低い、約４５％超えて低い、または約５０％を超えて低く、第１の時間点および第２の時間点が、約１年、約２年、約３年、約４年、約５年、約６年、約７年、約８年、約９年または約１０年の間隔がある場合、パーキンソン病の診断が示される。
【0120】
一実施形態では、対照と比較した所与の患者におけるニューロメラニンの体積、シグナルまたは濃度の低減の程度は、パーキンソン病の進行および／または重症度に比例する。
【0121】
一実施形態では、対照と比較した所与の患者におけるニューロメラニンの体積、シグナルまたは濃度の増大の程度は、パーキンソン病の進行および／もしくは処置の改善および／または有効性に比例する。
【0122】
一実施形態では、標準対照は、対象の集団において、ほぼ同じレベルで存在するニューロメラニンのレベルであるか、または標準対照は、対象の集団において存在するほぼ平均のニューロメラニンのレベルである。
【0123】
このような用途の場合のＮＭ－ＭＲＩの使用の拡充を例示するために、一連の検証研究を示す。第１の手順は、ＮＭ－ＭＲＩが、ＮＭの組織中濃度の局所変動を検出するのに十分な感度があり得ることを示すよう提示され、これは、ドーパミン機能（例えば、合成能および貯蔵能を含む）の個体間および領域間の相違におそらく依存し、単にＮＭ含有ニューロンの喪失だけではない。これを試験するために、ＭＲＩ測定値を、パーキンソン病のない死後組織におけるＮＭ濃度の神経化学的測定値と比較した。ドーパミン機能の変動は、必ずしもすべてのＳＮ層全体に均一に発生し得るわけではないので、次の手順は、標準的な分子イメージング手順と比較して高い解剖学的解像度を有するＮＭ－ＭＲＩが十分な解剖学的特異性を有することを示すことであった。ＮＭ－ＭＲＩを使用して、パーキンソン病におけるＳＮ内の細胞喪失の既知のトポグラフィーパターンを捕捉するための新規なボクセルワイズな手法の能力を試験する。次に、次の手順は、ボクセルワイズな手法を使用して、ＮＭ－ＭＲＩとパーキンソン病との間の関係の直接的な証拠を提示することである。
【0124】
参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＷＯ２０２０／０７７０９８において議論されている通り、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、線条体（ＳＮニューロンの主要な投影部位）へのドーパミン放出の十分に検証されたポジトロン放出断層法（「ＰＴＥＴ」）測定、およびパーキンソン病のない個体の群における、ＳＮニューロンの活動の間接的な尺度であるＳＮにおける局所血流の機能的ＭＲＩ測定に相関する。ニューロメラニンのレベルは、Ｔｅｒｒａｎ ＮＭ－１０１によって測定すると増大（ＳＮｃ中濃度、ＳＮｃにおけるＮＭの体積）し、これにより、Ｌ－ドーパ療法によるＵＰＤＲＳが改善される。
【0125】
本発明は、パーキンソン病のボクセルを、ＵＰＤＲＳによって測定されるパーキンソン病の症状と相関付ける；Ｔｅｒｒａｎ ＮＭ－１０１でボクセルベースの解析方法を適用すると、ＵＰＤＲＳに対するそれらの特定の症状と相関する、各患者に固有の特定のボクセル（ＰＤボクセルと呼ばれる）が見出されることを実証する；Ｌ－ドーパ療法開始後のニューロメラニン測定値の変化とＵＰＤＲＳスコアの改善と間の相関関係を決定付ける；ＰＤを有する患者における、対照群の正常範囲からのニューロメラニン測定値の相違を決定付ける（例えば、黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度（湿組織のマイクログラムあたりのニューロメラニンのマイクログラム）、部分領域ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、総ＳＮｃにおけるニューロメラニンの体積、ＳＮｃの部分領域の体積）；ＰＤの診断を妥当にすると思われる対照群からのニューロメラニンレベルの相違を決定付ける；Ｌ－ドーパ療法の開始後のニューロメラニン測定値の変化とＵＰＤＲＳスコアの改善とを相関付ける；処置への応答をモニタリングするためにＮＭレベルを使用することができることを検証するために、ＵＰＤＲＳの改善をもたらすニューロメラニンのレベル増加を判定する；パーキンソン病のボクセルを、ＵＰＤＲＳスコアにより測定されたパーキンソン病の症状と相関付ける；ボクセルベースの解析方法を適用して、ＵＰＤＲＳに対するその特定の症状と相関する、各患者に固有の特定のボクセル（ＰＤボクセルと呼ばれる）を見つける；ＮＭ－ＭＲＩスキャン、およびＤａＴｓｃａｎとＵＰＤＲＳスコアとの両方の間を相関付ける。
【0126】
一実施形態では、Ｌ－ドーパは、任意のパーキンソン病の処置の代表的な処置である。一実施形態では、Ｌ－ドーパは、カルビドーパ／レボドーパを表す。一実施形態では、処置は遺伝子治療である。一実施形態では、ニューロメラニン濃度が安定、不変または一定のままである場合、Ｌ－ドーパの投与量は一定のままである。一実施形態では、ニューロメラニン濃度が安定のままである場合、Ｌ－ドーパの投与量を増加する。一実施形態では、ニューロメラニン濃度が、約１％を超えて、約２％を超えて、約３％を超えて、約５％を超えて、約１０％を超えて、約１５％を超えて、約２０％を超えて、または約２５％を超えて低下する場合、Ｌ－ドーパの投与量を増量する。一実施形態では、ニューロメラニンは、連続スキャンによってモニタリングされる。一実施形態では、ニューロメラニンは、単一患者における症状特異的ボクセルに従って測定される。一実施形態では、症状特異的ボクセルは、パーキンソン病に特異的である。一実施形態では、パーキンソン病の特定のボクセルは、患者において、患者のＮＭ－ＭＲＩデータを他の患者に由来する所定の一連の対照と比較することによって、決定される。一実施形態では、他の患者からの一連の対照は、年齢が一致している。一実施形態では、他の患者からの一連の対照は、性別が一致している。
【0127】
一部の実施形態では、ニューロメラニンは、少なくとも隔日、毎週、２週間ごと、毎月、隔月、３か月ごと、６か月ごと、毎年、２年ごと、３年ごと、４年ごと、５年ごと、６年ごと、７年ごと、８年ごと、９年ごと、１０年ごと、１５年ごと、２０年ごと、２５年ごと、３０年ごと測定される。ある特定の実施形態では、第２の治療剤の用量は、毎週または２週間ごとに投与される。ある特定の実施形態では、治療剤は、１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、８時間、１０時間、１２時間、１４時間、１６時間、１８時間、２０時間、２４時間、１日、２日、３、４日間、５日、６日、７日、または少なくとも１４日ごとに投与される。
【0128】
一実施形態では、本明細書において議論されている処置期間（初期またはその後のいずれか）またはモニタリング期間は、毎日、隔日、２８日ごと、毎週、２週間ごと、３週間ごと、４週間ごと、５週間ごと、６週間ごと、７週間ごと、８週間ごと、９週間ごと、１０週間ごと、１１週間ごと、１２週間ごと、１３週間ごと、１４週間ごと、１５週間ごと、１６週間ごと、１７週間ごと、１８週間ごと、１９週間ごと、または２０週間ごと、約毎月、約隔月、約３か月ごと、約６か月ごと、または約毎年である。
【0129】
一実施形態では、関心領域が決定され、その領域の範囲に及びボクセルが測定されて、その領域内のニューロメラニンの体積が決定される。
【0130】
一実施形態では、関心領域が細分化され、その部分領域の範囲に及ぶボクセルが測定されて、その領域内のニューロメラニンの体積が決定される。
【0131】
一実施形態では、これらのボクセルは、参照データセットと比較され、これを使用して、関心領域または関心領域内の部分領域におけるニューロメラニンの濃度を計算する。
【0132】
一実施形態では、これらのボクセルは、参照データセットと比較され、これを使用して、関心領域または関心領域内の部分領域におけるニューロメラニンの総量を計算する。
【0133】
一実施形態では、関心領域において特定されたすべてのボクセルと、特定の症状または症状の重症度のスケール、または疾患状態、または人口統計情報、または他の患者もしくは疾患固有の情報との間で多重比較が行われ、個々のボクセルの部分群と、特定の症状または疾患モニタリングスケールでの症状の重症度のレベルとの間の関係性が見出される。これらは、症状特異的ボクセルと呼ばれる。
【0134】
一実施形態では、関心領域において特定されたすべてのボクセルと特定の疾患の診断情報もしくは人口統計情報、または他の患者情報もしくは疾患固有の情報との間で多重比較が行われ、個々のボクセルの部分群と特定の疾患と診断される状態との間の関連性が見出される。これらは、疾患特異的ボクセルと呼ばれ、一例では、パーキンソン病の特異的ボクセルを含むことができる。
【0135】
一実施形態では、これらの症状特異的または疾患特異的ボクセルは、同じ疾患の状況において同じ症状を有する複数の患者間で類似性を有しており、同じ疾患を有する複数の患者（例えば、どちらも精神運動遅滞の症状を有する、パーキンソン病を有する２人の患者）間の比較を行うために使用することができる。この場合、患者間の類似性を比較することができ、症状特異的ボクセルが診断バイオマーカーとして機能し得る。
【0136】
一実施形態では、これらの症状特異的または疾患特異的ボクセルは、異なる疾患の状況で発生する同じ症状を有する患者間で差異を有する。この場合、症状特異的ボクセル間の相違を使用して、同じ症状を共有する２つの異なる障害を区別することができる。
【0137】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度もしくはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、診断情報を判断して特定の疾患（この場合、パーキンソン病、またはＭＳＡ、ＰＳＰ、パーキンソン症候群の症状、ジスキネジア、ジストニアまたは本態性振戦などの関連障害）の存在を診断することができる。
【0138】
一実施形態では、これは、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかのベースライン測定値を、同じ患者におけるこれらの値の将来の測定値と比較することによって達成することができる。
【0139】
一実施形態では、これは、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかの測定値を、標準対照と比較することによって達成することができる。
【0140】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、診断情報を判断し、関連障害（パーキンソン病、およびＭＳＡ、ＰＳＰ、パーキンソン症候群の症状、ジスキネジア、ジストニアまたは本態性振戦）の存在を除外する、またはこれらを区別することができる。
【0141】
一実施形態では、これは、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかのベースライン測定値を、同じ患者におけるこれらの値の将来の測定値と比較することによって達成することができる。
【0142】
一実施形態では、これは、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかの測定値を、標準対照と比較することによって達成することができる。
【0143】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、患者において、特定の疾患または症状をステージ決定または等級付けし、この情報を区別または分類することができる。例えば、これを使用して、特定の患者における、ＰＤまたは関連する運動障害のステージを判定することができる。
【0144】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、患者における現在の症状の重症度を判定することができる。
【0145】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、患者がまだ発症していない新しい症状の発症を予測することができる。
【0146】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用して、現在の症状の重症度を予測する、疾患の経過の将来の進行を予測する、または疾患の特定の症状の応答もしくは疾患の応答、全体として処置への応答のいずれかを予測し、非侵襲的予後バイオマーカーとして機能することができる。
【0147】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、全体として、特定の症状または疾患状態のどちらかに対する処置への応答をモニタリングすることができる。
【0148】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、全体として、特定の症状または疾患状態のどちらかに対する正しい処置の選択を案内することができる。
【0149】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、全体として、処置の状態を判定するため、および特定の症状または疾患状態のどちらかに対する処置への適切な応答が得られたかどうかを判定することができる。
【0150】
一実施形態では、特定の領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかを非侵襲的バイオマーカーとして使用し、全体として、特定の症状または疾患状態のどちらかに対する処置への将来の応答を予測することができる。
【0151】
任意の実施形態では、比較は以下の間で行われてもよい：
【0152】
同じ患者におけるこれらの値の将来の測定値に対する、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかのベースライン測定値。
【0153】
標準対照に対する、特定の患者における、特定領域もしくは部分領域の症状特異的ボクセルもしくは疾患特異的ボクセル、またはニューロメラニン濃度、またはニューロメラニン体積のいずれかの測定値。
【実施例】
【0154】
（実施例１）
ＮＭ－ＭＲＩボクセルワイズ解析の検証実験
死後の中脳組織におけるＮｍ濃度との例示的な関係
ＮＭ－ＭＲＩが、健常な集団およびパーキンソン病に罹患している集団における、個体間の変動のマーカーとしてその使用のための必要条件である、ＳＮの主要な神経変性のない個体に見られるレベルで、ＮＭ組織中濃度の変動に感度が高くあり得るかどうかを判定するための試験を実施した。この目的のために、これは、ＮＭ－ＭＲＩシーケンスを使用して、パーキンソン病またはパーキンソン病関連症候群と適合性のある組織病理を持たない個体からＳＮを含む中脳切片をスキャンすることにより、ＮＭ濃度のゴールドスタンダード測定値に対して検証される。スキャン後、各標本をグリッド線の印に沿って１３～２０のグリッド区域に切開する。各グリッド区域において、ＮＭの組織中濃度を、生化学的分離と分光光度法の決定を使用して測定し、グリッド区域内のボクセル全体の平均したＮＭ－ＭＲＩコントラスト対ノイズ比（「ＣＮＲ」）も計算する。
ＮＭ－ＭＲＩボクセルワイズ解析の検証実験
死後の中脳組織におけるＮｍ濃度との例示的な関係
ＮＭ－ＭＲＩが、健常な集団およびパーキンソン病に罹患している集団における、個体間の変動のマーカーとしてその使用のための必要条件である、ＳＮの主要な神経変性のない個体に見られるレベルで、ＮＭ組織中濃度の変動に感度が高くあり得るかどうかを判定するための試験を実施した。この目的のために、これは、ＮＭ－ＭＲＩシーケンスを使用して、パーキンソン病またはパーキンソン病関連症候群と適合性のある組織病理を持たない個体からＳＮを含む中脳切片をスキャンすることにより、ＮＭ濃度のゴールドスタンダード測定値に対して検証される。スキャン後、各標本をグリッド線の印に沿って１３～２０のグリッド区域に切開する。各グリッド区域において、ＮＭの組織中濃度を、生化学的分離と分光光度法の決定を使用して測定し、グリッド区域内のボクセル全体の平均したＮＭ－ＭＲＩコントラスト対ノイズ比（「ＣＮＲ」）も計算する。
【0155】
すべての中脳標本にわたり、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲがより高いグリッド区域ほど、ＮＭの組織中濃度が高かった（β１＝０．５６、ｔ１１４＝３．３６、ｐ＝０．００１、複合効果モデル；１１６グリッド区域、７標本）。予想どおり、高シグナル域は、ＮＭリッチＳＮに対応するグリッド区域では、最も明白であった。しかし、ｉｎ ｖｉｖｏでのＮＭ－ＭＲＩ画像と同様に、中脳水道周囲灰白質（「ＰＡＧ」）領域周辺の中脳の後部－内部領域は、ＮＭの濃度が比較的低いにもかかわらず高シグナルに見える傾向があった。グリッド区域（例えば、ＰＡＧ）におけるＰＡＧの存在の制御により、非ＰＡＧ領域（１３１＝１．０３、ｔ１１２＝５．５１、ｐ＝１０－７）におけるＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲのＮＭ濃度への一致が改善されたが、この高シグナルの原因を説明することができなかった。このモデルでは、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの１０％の増加は、組織１ｍｇあたりのＮＭの推定増加量０．１０μｇに相当する。
【0156】
ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲとＮＭ濃度との間の関係は、各グリッド区域内のＳＮボクセルの割合を制御する拡張モデル（例えば、ここでもＰＡＧ含有量に対して）でも維持された（β１＝０．４５、ｔ１１１＝２．１５、ｐ＝０．０３４）。この後者の結果は、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲにより、非ＳＮボクセルと比較すると、ＳＮにおける両方の測定値の増加によって単に説明される増加（ＮＭ－ＭＲＩが、局所ＮＭ濃度を測定することなく、ＳＮにしか限定しない場合でさえも、予測される増加である）より高い、ＳＮおよび周辺領域のＮＭ濃度の変動を説明されることを示唆する。したがって、これらの結果は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルが、特に焦点を合わせた領域、ＳＮを取り巻く中脳領域において、ＮＭの局所組織中濃度に対応することを示している。
【0157】
ボクセルワイズ手法の例示的な検証
【0158】
ＮＭ－ＭＲＩがＳＮ内およびその周辺のＮＭの局所濃度を測定することを示したので、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの局所差異が、ＳＮ内の解剖学的部分領域全体で生物学的に意味のある変動を捉えるかどうかを判定した。ＳＮにおける細胞集団の不均一性は、ドーパミン機能が腹側線条体、背側線条体または皮質部位に投影するニューロン層間で大幅に異なり得ることを示唆するので、この手段を使用してドーパミン機能を調べることが必要であった。ＳＮ内のボクセルワイズ解析は、ボクセルワイズ解析で使用される空間正規化および解剖学的マスクに関する情報について、ＳＮ内の特定の部分領域またはおそらく不連続なニューロン層に影響を及ぼすプロセスに対して感度が高い可能性があると判定した。この手法の実現可能性を裏付けるために、個々のＳＮボクセルの大部分は、良好または優れた試験－再試験の信頼性を示し、局所レベルで同様の実証を展開した。
【0159】
ボクセルワイズＮＭ－ＭＲＩ手法の解剖学的特異性を試験するために、疾患を検出するＮＭ－ＭＲＩの能力と、疾病における細胞喪失の既知のトポグラフィーとを利用する。
【0160】
２８名の患者と１２名の年齢一致対照のＮＭ－ＭＲＩデータを使用して、ボクセルワイズ解析がこのトポグラフィーパターンを捕捉するかどうかを解析する。例示的な手法は、ＳＮ内のドーパミンニューロン喪失の既知の解剖学的トポグラフィーを捕捉することが可能である：ＣＮＲの減少が大きいほど、より外側（β｜ｘ｜＝－０．１３、ｔ１８０３＝－１４．２、ｐ＝１０－４３）、後部（βｙ＝－０．０５、ｔ１８０３＝－６．６、ｐ＝１０－１０）、および腹側ＳＮボクセル（βｚ－０．１７、ｔ１８０３＝１６．３、ｐ＝１０－５５；それらのｘ［正中線からの絶対距離］、ｙ方向およびｚ方向の座標の関数としての、ＳＮボクセル全体の群の差異のｔ統計量を予測する多重線形回帰解析：オムニバスＦ３，１８０３＝１１１、ｐ＝１０－６５）で優勢になる傾向があった。
【0161】
ドーパミン機能へのＮＭ－ＭＲＩシグナルの例示的な関係
【0162】
例示的なボクセルワイズ手法の解剖学的感度を検証したので、ＳＮにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルがｉｎ ｖｉｖｏでのドーパミン機能と相関しているかどうかを解析する。そのために、ポジトロン放出断層法（「ＰＥＴ」）イメージングを使用して、ベースラインとデキストロ－アンフェタミン（０．５ｍｇ／ｋｇ、ｐ．ｏ．）の投与後との間のＤ２／Ｄ３放射性トレーサー［１１Ｃ］ラクロプライド結合電位の変化としてドーパミン放出能（ΔＢＰＮＤ）を測定する。この方法は、その小胞およびサイトゾルのプールを含む、ドーパミン軸索のシナプス前部位からの線条体シナプスへのドーパミンの放出を測定するものであり、したがって、これらのドーパミンプールの大きさにおける、軽質のような個体間の相違がＭＮ蓄積の重要な決定因子になり得ることが関係し得る。神経変性病のない１８名の個体の群におけるデータを収集し、これには、９名の健康な対照と９人の神経変性を有する非投薬患者が含まれる。パーキンソン病を有する患者は、この部分領域でドーパミン放出の相違を示す傾向があるので、背側線条体の一部である連合線条体でのドーパミン放出を、十分な変動性を確保するために焦点をあてた。同様に、背側線条体はＳＮからの投影を受信し（例えば、黒質線条体経路を介して）、腹側線条体は主に腹側被蓋野からの投影を受信（例えば、中脳辺縁系経路を介して）し、これは、そのＮＭ濃度がより低く、サイズがより小さいため、ＮＭ－ＭＲＩスキャンで視覚化するのがより難しいことがある。各対象について、ΔＢＰＮＤが測定され、各ボクセルにおけるＳＮマスクのＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲと相関する、ボクセルワイズ解析を行った。これにより、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが連合線条体におけるドーパミン放出能と正の相関関係にある一組のＳＮボクセルが明らかになった（例えば、ｐ＜０．０５で１３４１のＳＮボクセルのうち２２５、診断、年齢およびヘッドコイルを調整するスピアマン偏相関；ｐ補正後＝０．０４２、並べ替え検定；ピークボクセルＭＮＩ座標［ｘ、ｙ、ｚ］：－１、－１８、－１６ｍｍ）。この効果は、ドーパミン放出に関連するボクセルがＳＮの前面および側面で優勢になる傾向があるようなトポグラフィー分布を示した。この解析は、比較的少数の対象が最も背側のＳＮで使用可能なデータを有するため、より小さなＳＮマスク（例えば、１３４１ボクセル）で行った。診断との相互作用は見出されなかった（例えば、ｐ＝０．３１）。ボクセルワイズ結果は、関心領域（「ＲＯＩ」）の結果によって反映され、ＳＮ全体にわたって平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが線条体全体の平均ΔＢＰＮＤと相関していることを示す（例えば、ｐ＝０．６４、ｐ＝０．０１３；不完全なＳＮ対象範囲の場合、ボクセルワイズ解析と同じ共変量および追加の共変量との偏相関）。
【0163】
ＳＮにおける神経活性へのＮＭ－ＭＲＩシグナルの例示的な関係
【0164】
後者の結果は、黒質線条体ＳＮニューロンからのドーパミン放出が高い個体ほど、ＮＭ－ＭＲＩにより測定すると、ＮＭ蓄積が高いことを示したので、ＮＭ蓄積は、ＳＮニューロンにおける活性向上の局所特性のような傾向とも相関することができると判定した。これを試験するために、動脈スピン標識機能的磁気共鳴画像法（「ＡＳＬ－ｆＭＲＩ」）を使用して、安静時活性における特質のような個体間差異を捕捉するニューロンの活性の十分に確立された（例えば、間接的な）機能的尺度である、局所脳血流（「ＣＢＦ」）を測定した。神経変性疾患を有さない個体（例えば、１２名の健常な個体、１９名の統合失調症患者）は、より高いＳＮ ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲと相関するＳＮにおいて、より高いＣＢＦが見出された。これは、ドーパミン放出能に関連するＳＮボクセル（例えば、「ドーパミンボクセル」、ｒ＝０．４０、ｐ＝０．０３０；年齢および診断を制御する偏相関）およびＳＮ全体（例えば、ｒ＝０．４８、ｐ＝０．００８；年齢、診断および不完全なＳＮ対象範囲を制御する偏相関）における、ＲＯＩ解析の平均値に該当した。やはり、診断との相互作用は見出されなかった（例えば、すべてｐ＞０．７）。
【0165】
ＮＭ－ＭＲＩのパーキンソン病との関係
【0166】
ＳＮにおけるＮＭ濃度の尺度としてのＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病を有する人、またはパーキンソン病を示す症状に罹患している人における、ニューロン喪失のマーカーとして使用することができる。
【0167】
ＮＭ－ＭＲＩが、パーキンソン病に関連するニューロメラニン濃度の変化を捕捉することができることを示すことは、研究ツールとしてのＮＭ－ＭＲＩと、パーキンソン病の候補バイオマーカーとしてのニューロメラニン濃度との潜在的な価値を裏付ける。この現象は、パーキンソン病の病歴のある患者で特定されている。一部の実施形態では、この現象は、その経験の重症度に比例する。ある特定の実施形態では、パーキンソン病は、１つまたは複数の症状によって特徴付けられる。例示的な手順は、黒質線条体ドーパミン過剰からなるこのパーキンソン病関連の表現型が、ＮＭ－ＭＲＩにより捕捉され得る、ＳＮにおけるＮＭ蓄積の減少をもたらすことを示唆する。具体的には、パーキンソン病の重症度に比例してＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが低下し得る、ほとんど腹側のＳＮ部分領域が見出された。例示的な知見は、ニューロメラニン濃度に関連する状態の臨床的に有用なバイオマーカーとしてのＮＭ－ＭＲＩの有望性をさらに強調するものである。これは、特に縦断的イメージングに実用的（例えば、安価で非侵襲的）であり、標準的なイメージング法と比較して高い解剖学的解像度を実現するという明らかな利点を有しており、これによって、異なる病態生理学的役割を有する機能的に異なるＳＮ層の解像が容易になる。生涯にわたってＳＮにＮＭがゆっくりと蓄積し、この手順の再現性が高いことを考慮すると、ＮＭ－ＭＲＩがＮＭを長期的に指標化すると推定される能力は、ＮＭ－ＭＲＩが急性状態（例えば、最近の睡眠喪失または物質消費）に鈍感な安定したマーカーになり得ることを示唆する。これは、候補バイオマーカーにとって特に魅力的な特性であり、他のマーカーを補完することができるものとなり得る。パーキンソン病に関連するＮＭ変化の次元マーカーは、パーキンソン病の縦断的なバイオマーカーとして非常に役立つ。このようなバイオマーカーは、ＣＨＲの個体よりも全体として投薬の恩恵を受けることができるリスクのある個体のサブセットを選択するさらなる一助となり得、したがって、非生物学的測定のみに基づく現在のリスク予測手順を強化する。
【0168】
ＮＭ－ＭＲＩの潜在的な用途にはいくつかの制限があり得る。他のニューロイメージング測定と同様に、例示的なデータは、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは高感度となり得るが、ＮＭ濃度に完全に特異的ではないことを示す。プロトン密度を含む他の組織特性は、シグナルに影響を及ぼし得る。したがって、とりわけ、ＮＭ濃度が低い領域では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルのすべての変化をＮＭ濃度の変化として解釈する際に注意を払うのは当然となり得る。
【0169】
パーキンソン病の例示的な縦断的モニタリング
【0170】
ＭＲ画像は、約毎年、約２年ごと、約３年ごと、約４年ごと、約５年ごとに取得し、ニューロメラニンレベル、シグナルおよび／または濃度を測定する。ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度は、以前のスキャンと比較する。ニューロメラニンのレベル、シグナルおよび／または濃度を比較した後、時間に関する低下が、状態の進行を示す。一部の実施形態では、この低下は、パーキンソン病の進行または重症度に比例する。一部の実施形態では、医薬は、第１のＭＲＩスキャンの後、およびこの医薬の投与後の第２の時間点でのＭＲＩスキャン後に投与する。２つのスキャンを比較すると、処置レジメンの成功を示すことができる。
【0171】
例示的なＮＭ－ＭＲＩの取得
ＭＲ画像は、３２チャネルのフェーズドアレイＮｏｖａヘッドコイルを使用して、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ ３Ｔ ＭＲ７５０スキャナーですべての検討参加者に対して取得した。ロジスティック上の理由から、代わりに８チャネルのｉｎ ｖｉｖｏでのヘッドコイルを使用して、数枚のスキャン（例えば、すべてのスキャンの１７％、合計１３９枚のうち２４枚）を取得した。パイロット中に、様々なＮＭ－ＭＲＩシーケンスを比較して、以下のパラメーター：反復時間（ＴＲ）＝２６０ｍｓ、エコー時間（ＴＥ）＝２．６８ｍｓ、フリップ角＝４０°、面内解像度＝０．３９×０．３９ｍｍ２、視野を含む部分的な脳の対象範囲（ＦｏＶ）＝１６２×２００、マトリックス＝４１６×５１２、スライス数＝１０、スライス厚＝３ｍｍ、スライスギャップ＝０ｍｍ、磁化移動周波数オフセット＝１２００Ｈｚ、励起回数［ＮＥＸ］＝８、取得時間＝８．０４分を有する、磁化移動コントラスト（例えば、２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ）を使用した２Ｄグラジエント応答エコーシーケンスを使用して、ＳＮで最適なＣＮＲを実現した。スライス処方プロトコールは、前交連－後交連（「ＡＣＰＣ」）線に沿って画像スタックを方向付け、脳の中央部における矢状面で見た、上部スライスを第三脳室の床から３ｍｍ下に配置することからなった。このプロトコールは、臨床集団によって許容されやすい短いスキャンを使用する高い面内空間的解像度によって、中脳のＳＮ含有部分（例えば、脳幹を取り巻く皮質および皮質下の構造）を対象範囲にした。２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ（例えば、ＮＭ－ＭＲＩ）データの前処理のために、全脳の高解像度構造ＭＲＩスキャンも取得した：Ｔ１強調３Ｄ ＢＲＡＶＯシーケンス（例えば、反転時間＝４５０ｍｓ、ＴＲ約７．８５ｍｓ、ＴＥ約３．１０ｍｓ、フリップ角度＝１２°、ＦｏＶ＝２４０×２４０、マトリックス＝３００×３００、スライス数＝２２０、等方性ボクセルサイズ＝０．８ｍｍ３）およびＴ２強調ＣＵＢＥシーケンス（例えば、ＴＲ＝２．５０ｍｓ、ＴＥ約ｍｓ、エコートレイン長＝１２０、ＦｏＶ＝２５６×２５６、スライス数＝１、等方性ボクセルサイズ＝８ｍｍ３）。ＮＭ－ＭＲＩ画像の品質は、取得直後にアーチファクトに関して目視検査し、必要に応じて、時間の許す限りスキャンを繰り返した。１０名の参加者は、中脳に影響を与えるはっきりと見える、汚れまたはバンディングのアーチファクト（例えば、参加者の動き、ｎ＝４）、または誤ったイメージングスタックの配置（例えば、ｎ＝６）のために除外した。
ＭＲ画像は、３２チャネルのフェーズドアレイＮｏｖａヘッドコイルを使用して、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ ３Ｔ ＭＲ７５０スキャナーですべての検討参加者に対して取得した。ロジスティック上の理由から、代わりに８チャネルのｉｎ ｖｉｖｏでのヘッドコイルを使用して、数枚のスキャン（例えば、すべてのスキャンの１７％、合計１３９枚のうち２４枚）を取得した。パイロット中に、様々なＮＭ－ＭＲＩシーケンスを比較して、以下のパラメーター：反復時間（ＴＲ）＝２６０ｍｓ、エコー時間（ＴＥ）＝２．６８ｍｓ、フリップ角＝４０°、面内解像度＝０．３９×０．３９ｍｍ２、視野を含む部分的な脳の対象範囲（ＦｏＶ）＝１６２×２００、マトリックス＝４１６×５１２、スライス数＝１０、スライス厚＝３ｍｍ、スライスギャップ＝０ｍｍ、磁化移動周波数オフセット＝１２００Ｈｚ、励起回数［ＮＥＸ］＝８、取得時間＝８．０４分を有する、磁化移動コントラスト（例えば、２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ）を使用した２Ｄグラジエント応答エコーシーケンスを使用して、ＳＮで最適なＣＮＲを実現した。スライス処方プロトコールは、前交連－後交連（「ＡＣＰＣ」）線に沿って画像スタックを方向付け、脳の中央部における矢状面で見た、上部スライスを第三脳室の床から３ｍｍ下に配置することからなった。このプロトコールは、臨床集団によって許容されやすい短いスキャンを使用する高い面内空間的解像度によって、中脳のＳＮ含有部分（例えば、脳幹を取り巻く皮質および皮質下の構造）を対象範囲にした。２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ（例えば、ＮＭ－ＭＲＩ）データの前処理のために、全脳の高解像度構造ＭＲＩスキャンも取得した：Ｔ１強調３Ｄ ＢＲＡＶＯシーケンス（例えば、反転時間＝４５０ｍｓ、ＴＲ約７．８５ｍｓ、ＴＥ約３．１０ｍｓ、フリップ角度＝１２°、ＦｏＶ＝２４０×２４０、マトリックス＝３００×３００、スライス数＝２２０、等方性ボクセルサイズ＝０．８ｍｍ３）およびＴ２強調ＣＵＢＥシーケンス（例えば、ＴＲ＝２．５０ｍｓ、ＴＥ約ｍｓ、エコートレイン長＝１２０、ＦｏＶ＝２５６×２５６、スライス数＝１、等方性ボクセルサイズ＝８ｍｍ３）。ＮＭ－ＭＲＩ画像の品質は、取得直後にアーチファクトに関して目視検査し、必要に応じて、時間の許す限りスキャンを繰り返した。１０名の参加者は、中脳に影響を与えるはっきりと見える、汚れまたはバンディングのアーチファクト（例えば、参加者の動き、ｎ＝４）、または誤ったイメージングスタックの配置（例えば、ｎ＝６）のために除外した。
【0172】
例示的なＮＭ－ＭＲＩの再処理
【0173】
ＮＭ－ＭＲＩスキャンは、標準化されたＭＮＩ空間でのボクセルワイズ解析を容易にするために、ＳＰＭ１２を使用して前処理した。例えば、ＮＭ－ＭＲＩスキャンおよびＴ２強調スキャンを、Ｔ１強調スキャンに同時登録した。組織のセグメント化は、Ｔ１およびＴ２強調スキャンを個別のチャネルとして使用して実施した。すべての検討参加者からのスキャンは、個体の初期試料から生成した灰白色および白質のテンプレートを使用したＤＡＲＴＥＬルーチンを使用してＭＮＩ空間に正規化した。平滑化されていない正規化済みＮＭ－ＭＲＩスキャンの再度サンプリングしたボクセルサイズは、１ｍｍで等方性とした。画像はすべて、各前処理手順に従って目視検査した。次に、カスタムＭａｔｌａｂ（登録商標）スクリプトを使用して、強度の正規化および空間平滑化を実施した。各対象およびボクセルｖのＣＮＲは、ＣＮＲＶ＝（ＩＶ－モード（ＩＲＲ））／モード（ＩＲＲ）として、ＮＭ－ＭＲＩシグナル強度Ｉの相対変化として、最小限のＮＭ含有物である大脳脚を有することが公知の、白質路の参照領域ＲＲから計算した。ＭＮＩ空間における参照領域のテンプレートマスクは、テンプレートＮＭ－ＭＲＩ画像を手作業でトレースすることによって作成した（例えば、最初のサンプル個体からの正規化ＮＭ－ＭＲＩスキャンの平均）。モード（ＩＲＲ）は、マスク内のすべてのボクセルのヒストグラムのカーネル平滑化関数あてはめから各参加者に対して計算した。平均値またはメジアンではなくモードが利用され、これは、外れ値のボクセルに対してよりロバストであることが判明し（例えば、エッジアーチファクトによる）、これにより、参照領域マスクをさらに変更する必要がなくなったからである。次に、画像を１ｍｍの半値全幅のガウスカーネルで空間的に平滑化した。
【0174】
さらに、ＳＮボクセルの過大包括的マスクは、テンプレートＮＭ－ＭＲＩ画像を手作業でトレースすることによって作成した。続いて、極値を有するエッジボクセルを削除することによって、マスクを減らした：所与の参加者に関する極端な相対値を示すボクセル（例えば、２名を超える対象におけるＳＮボクセル全体のＣＮＲ分布の１パーセンタイルまたは９９パーセンタイルを超える）または参加者全体に一貫して低いシグナルを有するボクセル（例えば、９０％を超える対象では、５％未満のＣＮＲ）。これらの手順により、手作業でトレースされたマスク内のボクセルの９％が削除され、１，８０７個の再度サンプリングされたボクセルを含有する最終的なテンプレートＳＮマスクが残った。
【0175】
例示的なＮＭ－ＭＲＩ解析
【0176】
すべての解析は、カスタムスクリプトを使用してＭａｔｌａｂ（登録商標）（Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ、Ｎａｔｉｃｋ、ＭＡ）で実施した。一般に、ロバスト線形回帰解析は、ＳＮマスク内のすべてのボクセルｖについて、対象全体に以下として行った：
対象となる測定値は、解析に応じて、イメージング（例えば、ドーパミン放出能）または臨床的（例えば、パーキンソン病の重症度）データからなった。診断、ヘッドコイルおよび年齢を含む、迷惑共変量は、異なる解析に応じて様々となる。すべての解析には、年齢共変量が含まれたが、ヘッドコイルおよび診断共変量は、これらの変数が対象間で異なる解析だけに含まれた。ロバスト線形回帰を使用して、質量単変量のボクセルワイズ解析の状況で回帰診断の必要性を最小限にした。ｐ＜０．０５でのＬｉｌｌｉｅｆｏｒｓ検定に従い変数が正規分布していない場合（例えば、ドーパミン放出能の場合）、線形回帰の代わりに部分的（例えば、ノンパラメトリック）スピアマン相関を使用した。ボクセルワイズ解析を、欠測値（例えば、解剖学的構造の個体間変動に起因する少数の対象の背側ＳＮの不完全な対象範囲のため）または極値（例えば、すべてのＳＮボクセルおよび対象にわたるＣＮＲ分布の１パーセンタイルまたは９９パーセンタイルよりも極端な値［それぞれ－９％未満または４０％を超えるＣＮＲ値］）を用いる対象データ点の切り捨て後のテンプレートＳＮマスク内で行った。すべてのボクセルワイズ解析の場合、効果の空間範囲は、対象となる測定値とＣＮＲ（例えば、ｐ＜０．０５、片側［β１
＋］）の回帰係数β１のｔ検定に関するボクセル－レベルの高さ閾値）との間の有意な関係を示す、ボクセル数ｋ（例えば、隣接または非隣接）として定義した。
【数1】
【0177】
仮説検定は、対象となる測定値がＣＮＲに関して無作為にシャッフルされる並べ替え検定に基づいた。この検定は、効果の空間範囲ｋが偶然によって予想されるよりも大きいかどうかを判定することによる多重比較を補正した（例えば、ｐ補正後＜０．０５、１０，０００順列、クラスターレベルのファミリーワイズエラー補正ｐ値と同等であるが、この場合、ＳＮのサイズが小さく、特定の投影部位によって定義されたＳＮ層が必ずしも解剖学的にクラスター化されたニューロンを含まないことを考慮すると、隣接ボクセルのクラスターを形成するためにボクセルを必要としなかった）。各反復で、対象となる変数（例えば、ドーパミン放出能）の値の順序を対象間で無作為に並べ替えた（および、例えば、空間的依存性の主原因となる、並べ替え検定の所与の反復に対するＳＮマスク内のすべてのボクセルの解析のために維持した）。これにより、１０，０００個の並べ替えられたデータセットのそれぞれに対する空間範囲の測定値がもたらされ、真のデータにおける効果の空間範囲ｋを偶然に観測する確率（ｐ補正後）を計算するためのヌル分布を形成する。合接の効果に関連する仮説検定の場合、各効果の真の重要なボクセルの位置がＳＮマスク内で無作為にシャッフルされた後に重要なボクセルの重なりを計数するヌル分布に基づいて、パーミュテーション解析により、両方の効果
の重なりの範囲ｋが偶然に予想されるよりも大きいかどうかを判定した（例えば、ｐ＜０．０５、１０，０００順列）。
【数2】
【0178】
例示的なトポグラフィー解析。ＳＮボクセル全体の多重線形回帰解析を使用して、ｘ（例えば、正中線からの絶対距離）、ｙおよびｚ方向のＭＮＩボクセル座標の関数として、効果の強度（または、例えば有意な合接の効果の存在）を予測した。
【0179】
例示的なＲＯＩ解析。ＳＮマスク全体のボクセル全体の平均ＮＭ－ＭＲＩシグナルを検査する事後ＲＯＩ解析には、これらの対象における、それぞれのボクセルワイズ解析で使用されたものと同じ共変量、および偏った平均ＣＮＲ値におけるシグナル強度の背側－腹側勾配として、背側ＳＮの不完全な対象範囲で対象をインデックス分類した追加のダミー共変量が含まれた。この「不完全なＳＮ対象範囲」共変量は、これらの限定された一連のボクセルは、背側ＳＮからの寄与が比較的小さいため、「ドーパミン」ボクセルまたは「パーキンソン病－重なり」ボクセルから抽出されたＮＭ－ＭＲＩシグナルに関する解析には使用しなかった。
【0180】
例示的な死後実験
【0181】
ヒト中脳組織の死後標本を、Ｃｏｌｕｍｂｉａ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙのＴｈｅ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｂｒａｉｎ Ｂａｎｋから入手した。パーキンソン病に罹患した個体からそれぞれ、７つの標本を得た。標本は、色素沈着したＳＮを含む吻側片側中脳から新しく凍結した組織の厚さ約３ｍｍのスライスとした。これらの標本を、ｉｎ ｖｉｖｏで使用されるものと同様のＮＭ－ＭＲＩプロトコールを使用してスキャンし、その後、ＮＭ組織中濃度を解析するために、これらの標本を切り取った。標本を含む皿には、切除物をＭＲ画像と一致して維持するために使用するグリッドインサートが含まれた。
【0182】
死後組織におけるＮＭ濃度の例示的な神経化学測定。チタン器具を用いて各グリッド区域から誘導された試料をホモジナイズした。次に、解剖学的境界に沿って適切に切開されたＳＮの区域と比較して、繊維含有量がより多く、かつＮＭを含むニューロンがほとんどない中脳領域からの妨害性の組織構成成分の除去を改善するための小さな変更を加えて、次いで、各グリッド区域のＮＭ濃度を前述の例示的な分光測光法に従って測定した。追加の試験により、Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）による洗浄の例示的な方法が有効であり、この物質もメチレンブルー色素のどちらも、ＮＭの分光光度測定に影響を及ぼさない可能性が高いことを確認した。
【0183】
死後組織におけるＮＭシグナルの例示的なＭＲＩ測定。ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、カスタムＭａｔｌａｂ（登録商標）スクリプトを使用して対応するグリッド区域で測定した。ＮＭ－ＭＲＩ画像の処理には、エッジアーチファクトおよびシグナルドロップアウトを示すボクセルの自動除去、２Ｄ画像を作成するためのスライスの平均化、およびグリッドインサートに一致する寸法のグリッドとの位置合わせが含まれた。グリッドの位置合わせは、グリッドインサートが置かれている最上位のスライスに存在するウェルマーカーとグリッド形状のエッジアーチファクトとに基づいて手作業で調節した。残りのボクセルのシグナルは、各グリッド区域内で平均化した。標本全体のシグナル強度を正規化するために、各グリッド区域のＣＮＲをｉｎ ｖｉｖｏでのボクセルワイズと同様に計算した。各標本の参照領域は、ｉｎ ｖｉｖｏスキャンに使用される大脳脚参照領域の位置に最良に一致する３つのグリッド区域によって画定した。
【0184】
死後データの例示的な統計解析。すべてのグリッド区域ｇおよび標本ｓにわたるデータを含む一般化線形混合効果（「ＧＬＭＥ」）モデルを使用して、同じグリッド区域における平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲに基づいて各グリッド区域のＮＭ組織中濃度を予測した。ＧＬＭＥ解析は、等方性共分散行列を使用し、Ｍａｔｌａｂ（登録商標）関数ｆｉｔｇｌｍｅによって実施した通り、最尤推定によりあてはめた。ｐ＜０．０５での尤度比検定は、無作為勾配のない縮小モデルが好都合であった。したがって、すべてのモデルには、以下：
の通り、無作為な切片が含まれたが、無作為な傾きは含まれなかった。基本モデルには、固定効果予測因子として、所与のグリッド区域
における平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲしか含めなかった。ＰＡＧの近傍の区域は、シグナル強度は比較的高いが、ＮＭ組織中濃度は低くなる傾向があった。したがって、拡張モデルは、グリッド区域に存在するＰＡＧの二元変数（例えば、ＰＡＧ＋、ＰＡＧ－）、および追加の固定効果共変量としてＮＭ－ＭＲ１ ＣＮＲｘＰＡＧの交互作用項を含んだ（例えば、相互作用は、ｐ＝０．０４０で有意であり、ＮＭ－ＭＲＩがＰＡＧ－領域と比較してＰＡＧ＋におけるＮＭ濃度にそれほど強力に関連していないことが確認された）。ＰＡＧ＋グリッド区域（例えば、標本ごとに１～５）は、標本の後部－内部の側面に位置し、ＰＡＧの解剖学的位置と一致する区域として定義した。最後に、対照解析は、目視検査でＳＮを含むとみなされるグリッド区域でＣＮＲが１０％を超えるボクセルの割合として定義される、各グリッド区域のＳＮを含むボクセルの割合を示す固定効果共変量をさらに含んだ。この後者の対照解析は、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの局所変動が、所与の領域におけるＳＮニューロンの存在または非存在の単なる関数として両方の測定値の変化を考慮した後でさえも、ＮＭ組織中濃度の局所変動を予測するかどうかを試験することを目的とした（例えば、部分体積効果と組み合わせる）。
【数3】
【数4】
【0185】
例示的なＰＥＴイメージング検討
【0186】
対象（例えば、健常な対照、パーキンソン病の患者）は、放射性トレーサー［１１Ｃ］ラクロプライドとアンフェタミンチャレンジとを使用してＰＥＴスキャンを受け、ドーパミン放出能を定量化した。ベースラインＰＥＴスキャンを１日間、実施し、翌日、デキストロアンフェタミン（例えば、０．５ｍｇ／ｋｇ、ｐ．ｏ．）を投与して５～７時間後にアンフェタミン後ＰＥＴスキャンを取得した。各ＰＥＴスキャンに関すると、リストモードデータを、Ｂｉｏｇｒａｐｈ ｍＣＴ ＰＥＴ－ＣＴスキャナー（Ｓｉｅｍｅｎｓ／ＣＴＩ、Ｋｎｏｘｖｉｌｌｅ ＴＮ）で、［１１Ｃ］ラクロプライドの単回ボーラス注射後６０分にわたって取得し、増大期間の一連のフレームにビニングし、供給業者提供のソフトウェアを使用して、フィルターをかけた逆投影によって再構築した。ＰＥＴデータの移動補正を行い、ＳＰＭ２を使用して個体のＴ１強調ＭＲＩスキャンに登録した。ＲＯＩは、各対象のＴ１強調ＭＲＩスキャン上に描き、同時登録したＰＥＴデータに転送した。時間－活性曲線は、各フレームにおける各ＲＯＩの平均活性として作成した。例示的な先験的ＲＯＩは、尾状核全体、およびＳＮニューロンから黒質線条体軸索投影を受け取り、パーキンソン病に関連する状態に一貫して関与される背側線条体の一部である交連前被殻として定義される連合線条体であった。小脳を参照組織として使用する簡略化した参照組織モデル（「ＳＲＴＭ」）を使用してデータを解析し、非置換コンパートメント（例えば、ＢＰＮＤ）と比較した結合能を求めた。一次転帰尺度は、ドーパミン放出能の尺度であるアンフェタミン誘発性ドーパミン放出を反映する、ＢＰＮＤの相対減少（ΔＢＰＮＤ）とした。アンフェタミンは、サイトゾルと小胞との両方の貯蔵に由来するドーパミンのシナプス放出を誘発する。これにより、Ｄ２受容体での放射性トレーサーとの過度の競合が発生し、同時に、アゴニスト誘発性Ｄ２受容体の内在化が起こり、それらのどちらも放射性トレーサーの変位およびＢＰＮＤの低下を引き起こす。したがって、ΔＢＰＮＤは両方の効果を組合せ、ドーパミン貯蔵の大きさを反映する。これらの貯蔵はドーパミン合成に依存しているので、ドーパミン放出能のＰＥＴ測定値はドーパミン機能に関連し得る。ＮＭの蓄積がサイトゾルドーパミンによって（例えば、またはサイトゾルに一旦輸送され得ると、小胞のドーパミンによる）駆動され得ることを考慮すると、それはＮＭにも関連し得る。
【0187】
例示的な動脈スピン標識（「ＡＳＬ」）灌流イメージング検討
【0188】
対象（例えば、健常な対照、パーキンソン病の患者）は、安静時にＡＳＬ機能的ＭＲＩスキャンを受け、局所ＣＢＦを定量化した。これらの対象はすべて、上記の研究にも参加し、以下に記載する。疑似連続ＡＳＬ（例えば、３Ｄ－ｐＣＡＳＬ）灌流イメージングは、８つの面内スパイラルインターリーブ（例えば、ＴＲ＝４４６３ｍｓ、ＴＥ＝１０．２ｍｓ、標識期間＝１５００ｍｓ、標識後遅延＝２５００ｍｓ、フロークラッシュ勾配なし、ＦｏＶ＝２４０×２４０、ＮＥＸ＝３、スライス厚さ＝４ｍｍ）を備えた３Ｄバックグラウンド抑制高速スピンエコースタックオブスパイラル読み出しモジュール、およびエコートレイン長２３を使用して行い、２３の連続するアキシャルスライスを得た。小脳の下端より２０ｍｍ下に厚さ１０ｍｍの標識面を配置した。合計スキャン時間は、２５９ｓとした。Ｆｕｎｃｔｏｏｌソフトウェア（バージョン９．４、ＧＥ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を使用して、ＡＳＬ灌流データを解析してＣＢＦ画像を作成した。ＣＢＦは以前の作業と同様に計算した。
【0189】
前処理のために、ＣＢＦ画像をＡＳＬローカライザー画像に同時登録し、次に、Ｔ１画像に同時登録し、同時登録パラメーターをＣＢＦ画像に適用した。次に、ＮＭ－ＭＲＩスキャンについて上記で説明したのと同じ手順を使用して、ＣＢＦ画像をＭＮＩ空間に正規化した。平均ＣＢＦは、ＳＮマスク全体内、および結合層のドーパミン放出能に有意に関連するＳＮボクセルのマスク内で計算した。ＲＯＩベースの偏相関関係解析は、年齢および診断を制御する、同じマスクで平均ＣＢＦおよび平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの間の関係を試験した。
【0190】
さらなる死後実験
【0191】
ヒト中脳組織の死後標本を、Ｃｏｌｕｍｂｉａ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙのＴｈｅ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｂｒａｉｎ Ｂａｎｋから入手した。死亡時にアルツハイマー病または他の非ＰＤ認知症に罹患した個体からそれぞれ７つの標本を得た（例えば、４４～９０歳；さらなる臨床情報および人口統計情報については、以下の表１を参照されたい）。アルファ－シヌクレイン、ベータ－アミロイドまたはタウなどの異常なタンパク質の蓄積に関する神経病理学的検査に基づいて、パーキンソン病、パーキンソン病の症状、またはＳＮに影響を与える任意の他の運動障害または神経変性病に罹患する人はいなかった。１つの例は、明確に特定可能なＮＭにもかかわらず、ＳＮのニューロン密度の著しい低下を示した。この１つの例を除いた解析では、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲとＮＭ濃度との間に観察された関係は変化しなかった。したがって、提示されたデータには、統計的検出力を増大るためにこの例を含めた。標本は、色素沈着したＳＮを含む右半球の吻側片側中脳から新しく凍結した組織の厚さ約３ｍｍのスライスとした。それらを－８０℃で保存した。これらの標本を、ＮＭ－ＭＲＩプロトコールを使用してスキャンし、その後、ＮＭ組織中濃度の解析のために切り取った。ＭＲＩスキャンセッションでは、レーザー温度計により確認した通り、標本を徐々に２０℃まで解凍した。標本を、ＭＲＩ適合性ナイロンポリマー（ＮＷ Ｒａｐｉｄ Ｍｆｇ．、ＭｃＭｉｎｎｖｉｌｌｅ、ＯＲ）から３Ｄ印刷されたカスタムメイドの皿に置き、一致するグリッドインサートの蓋を標本の上に置き、標本を所定の位置に保持するよう取り付けた。皿に固定した状態で、標本をＭＲＩ不可視潤滑剤（Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）パーフルオロポリエーテルＹ２５；Ｓｏｌｖａｙ、Ｔｈｏｒｏｆａｒｅ、ＮＪ）に完全に浸し、デシケーターに３０分間入れて、組織から空気を除去した。皿の縁の４つの主要な点のウェルに、ＭＲＩ画像でその位置と方向を記すために水を満たした。次に、皿を３２チャネルのフェーズドアレイＮｏｖａヘッドコイル内のカスタムスタンドに置き、上記の２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ ＮＭ－ＭＲＩシーケンスを使用してｉｎ ｖｉｖｏイメージングをスキャンした。死後スキャンプロトコールの唯一の変更は、解像度の増加（例えば、面内解像度＝０．３１２５×０．３１２５ｍｍ２、スライスの厚さ－０．６０ｍｍ）とＦｏＶの低下（例えば、１６０×８０）であった。
【0192】
スキャンセッション後、試料を所定の位置で再凍結し、スタンプとしてグリッドインサートを使用して組織にメチレンブルー色素（例えば、０．０５％水溶液［５ｍｇ／１０ｍｌ］；Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ． Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）を適用することによりグリッド線で印を付けた。皿の壁に組み込まれたガイドを、標本に対するグリッドの向きが常に固定されていることを確実にした。スキャン後４日以内に、組織スライスを滴下し、次いで、超清浄ろ紙上で切片の表面を穏やかに転がすことによって、Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）を広範囲に除去した後、部分的に解凍した標本をグリッド線に沿って切り取った。組織切片の切除および操作は、鉄による汚染を避けるためにセラミックブレードおよびチタン製とプラスチック製の鉗子を用いて行った。各グリッド区域（例えば、スライスの厚さに応じて３．５ｍｍ×３．５ｍｍ×約３ｍｍ）は、隣接する部分グリッド区域と一緒に秤量し、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ管に個別に保存して、凍結した。したがって、標本を１３～２０のグリッド区域に分割した。切除した各グリッド区域のグリッド列および行番号をコード化した。
【0193】
例示的なＮＭ－ＭＲＩ解析：観察がほとんどないボクセルの排除
【0194】
タイプＩＩエラーのリスクを低減するため、欠損値または極値を有する対象データ点の切り捨て後、特定の解析の回帰係数β１のｔ検定の自由度が１０未満の場合、ボクセルをこの解析から除外する（例えば、自由度は、所与のボクセルで使用可能なデータを含むサンプルサイズと、モデル予測因子の数とを考慮することに留意されたい）。このボクセルの除外は、ＰＥＴデータセットのサンプルサイズがより小さいことを考慮すると、ＮＭ－ＭＲＩシグナルをドーパミン放出能に関連付ける解析にのみ適用され、したがって、この解析は、（例えば、１，８０７個の再度サンプリングされたボクセルの全マスクに対するものよりもむしろ）１，３４１個の再度サンプリングされたＳＮボクセルに対して行った。８～１１自由度の間のいずれかで除外閾値を選択すると、非常に類似した結果が得られた。この解析のすべてのボクセルに対する自由度の分布に関しては、挿入図を参照されたい。
【0195】
例示的なＮＭ－ＭＲＩ解析：偏りのない効果量の推定のための非円形ボクセル選択
【0196】
ボクセルワイズ解析の場合、効果量の偏りのない測定値が、リーブワンアウト手順を使用することによって生成した。所与の対象について、対象変数がＮＭ－ＭＲＩシグナルに関連するボクセルが、この（例えば、提供された）対象を除外するすべての対象を含む解析で最初に特定した。次に、提供された対象の平均シグナルが、この一連のボクセルから計算された。この手順をすべての対象に対して繰り返し、そうして、各対象がそれらを除外した解析から得られた抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩシグナル値を持った。こうして、この偏りのないボクセルの選択およびデータ抽出により、統計的循環が回避された。次に、これらの抽出されたＮＭ－ＭＲＩシグナル値を、提供された対象全体の関心のある変数に関連付け、ボクセルワイズ解析と同じ共変量、および完全な背側ＳＮ対象範囲を欠如した対象をインデックス付け（例えば、ＮＭ－ＭＲＩシグナル強度の背側－腹部勾配のため）した追加の共変量を含めることによって、効果量の偏りのない推定値（例えば、コーエンのｄまたは相関係数）を決定した。
【0197】
死後組織におけるＮＭ濃度の例示的な神経化学測定：死後組織に適用された化学剤の試験
【0198】
Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）がＮＭ測定に影響を与えるかどうかを試験するために、類似レベルの色素沈着を伴うＳＮ緻密部の小さな立方体を１名の健常な対象から切除した。一部の立方体（例えば、ｎ＝３）をＦｏｍｂｌｉｎ（登録商標）に浸し、次に、Ｆｏｍｂｌｉｎ（登録商標）を洗浄した（例えば、水気を切り、ろ紙に巻いた）。残りの立方体（例えば、ｎ＝５）は、対照試料としてＦｏｍｂｌｉｎ（登録商標）に浸さなかった。ＮＭ濃度は、これら２組の立方体で同等であった（例えば、平均＋標準偏：それぞれ、０．８２＋０．０８対０．８６±０．０９μｇ ＮＭ／ｍｇ湿潤組織；ｔ６＝－０．６２、ｐ＝０．５６）。水溶性メチレンブルー色素を、ＮＭ濃度を測定するための例示的な標準プロトコールでの洗浄手順の間に効率的に除去した。さらに、この化合物の吸収波長（例えば、６８０ｎｍ付近にピークを有する）は、ＮＭ濃度の決定に使用される波長（例えば、３５０ｎｍ）から遠く離れ得ることが確認された。
【0199】
死後組織におけるＮＭシグナルの例示的なＭＲＩ測定：エッジアーチファクトおよびシグナルドロップアウトを示すボクセルの自動除去
【0200】
ＮＭ－ＭＲＩ画像の処理には、標本の外側のすべてのボクセル、またはシグナルのドロップアウトを示す標本内のボクセルを含め、低シグナルボクセルの自動除去が含まれた。低シグナルボクセルを除外するための閾値は、カーネル平滑化関数を使用してあてはめられた画像内のすべてのボクセルのヒストグラムに基づいて、各標本に対して決定した。閾値は、標本の外側の低シグナルボクセルに対応する一致ヒストグラムの左端のピークと、標本内のより高シグナルボクセルに対応する右端のピークの間にある最小値に対応するシグナルとして定義した（例えば、バイモーダル分布と一致する）。
【0201】
エッジアーチファクトを排除するため、最初の手順は、標本と標本の外側の周囲の空間との間、および標本とシグナルドロップアウトの領域との間の境界を定義するであった。これらの境界は３Ｄと２Ｄとで定義した。そのために、低シグナルボクセルのすぐ隣にある標本の境界ボクセル（上記で定義）を、Ｍａｔｌａｂ（登録商標）のｂｗｐｅｒｉｍ関数を使用して標識した。これらの境界ボクセルは、全量に対して定義し、スライス全体の平均化によって作成した２Ｄ平坦化画像に対しても定義した。これらの境界ボクセルは標本から除去した（例えば、最初に３Ｄ境界ボクセルを３Ｄ画像から除去し、次に２ボクセルによって拡張された２Ｄ境界ボクセルを得られた平坦化画像から削除した）。最後に、同じ２Ｄグリッド区域内の他のボクセルと比較した極限シグナル値（例えば、定数のみの線形回帰モデルでのクックの距離＞４／ｎ）を除去した。エッジアーチファクト、シグナルドロップアウト、およびその他の外れ値ボクセルが除去された、得られた２Ｄ画像を最終的な解析手順に持ち越した。
【0202】
例示的なＰＥＴイメージング検討：アンフェタミン後のＰＥＴスキャンのタイミング
【0203】
各対象は、以前に公開された個別の実験の目的で、２回のアンフェタミン後ＰＥＴスキャンを受けた。この以前の検討は、Ｄ２放射性トレーサー［１１Ｃ］ラクロプライドの長期変位を介して測定された、アゴニストチャレンジ後の受容体内在化の経時的経過を評価することを目的とした。ＰＥＴスキャンは４つのセッションで取得した：ベースライン、アンフェタミンの３時間後、アンフェタミンの５～７時間後およびアンフェタミンの１０時間後。しかし、アンフェタミン後のすべての時点が、必ずしもすべての対象に利用可能であったわけではなかった。しかし、変位は非常に安定しており、３時間と５～７時間の時間点の間で違いはなかった（ΔＢＰＮＤは、実際に、これら２つの時点の間の対象間で強く相関した；ｒ＝０．７５）。これらのアンフェタミン後スキャンのただ１つ：アンフェタミンの５～７時間後に投与されたものだけを使用した。５～７時間の時点を選択し、これが最も利用可能なデータを有する時点であったからであった（例えば、３時間の時間点からのデータによって置き換えられた３／１８の参加者のみがない）。アンフェタミン後５～７時間時の変位（アンフェタミン後３時間時の変位のように）は、アンフェタミンによるドーパミン放出量の多さを反映しており、これは、ドーパミンと受容体への結合に関する放射性トレーサーとの間の競合と、アゴニスト誘発性受容体内在化との組合せとなり得、それらのどちらも、アゴニストの利用可能性の大きさに依存する。したがって、利用可能なデータを有する対象の数がより多いことにより、および３時間と５～７時間の時間点との間の変位の観察された安定性を考慮すると、５～７時間の時間点がこの検討に対する最適な時間点となり得る。１０時間の時間点において、これは、受容体の再利用に続く受容体の内在化が減少する可能性のため、ＢＰＮＤ）はより高くなる傾向があった。３時間でのＰＥＴデータを用いて１１名の対象を検査すると、この３時間の時間点でのＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲとΔＢＰＮＤとの間の相関関係の効果量は、５～７時間の時間点での効果量と同様であることが明らかになった。
【0204】
ニューロメラニン（ＮＭ）ＭＲＩを使用したパーキンソン病に関連する例示的な検討
【0205】
背景
【0206】
パーキンソン病（ＰＤ）は、高齢者の間でアルツハイマー病に次いで２番目に多い神経変性障害である、進行性の運動神経変性疾患である。安静時振戦、動作緩慢、硬直および不安定な姿勢という典型的な症状を伴うＰＤは、主に運動障害として定義され、黒質線条体ドーパミン作動性ニューロンの変性および生存ニューロンにおけるレビー小体（誤って折りたたまれたα－シヌクレイン）の存在によって病理学的に特徴づけられる。非運動兆候には、うつ病、自律神経機能不全、白内障、軽度認知障害やパーキンソン型認知症などの認知障害が含まれ得る。
【0207】
ＰＤを有する患者のＳＮでは、ＮＭ陽性ＳＮドーパミン細胞の変性、および年齢一致対照と比較したＰＤ患者の死後ＳＮ組織におけるＮＭ濃度の減少と一致する、ニューロメラニン（ＮＭ）ＭＲＩ シグナルが確実に低下する。ＮＭ－ＭＲＩが２００２年に最初に利用されて以来、黒質におけるＮＭ変化の少なくとも３５の臨床試験が存在しており、感度および特異度が高い、パーキンソン病における変性のバイオマーカーであることが示されている。３６４のＰＤ症例および２３１名の健常な対照を含む１６の臨床試験の最近のメタ解析により、ＳＮの変化を検出するために、ＮＭ－ＭＲＩが９７．７％の感度および９４．４％の特異度を有することが見出された。
【0208】
本発明者らの技法は、ＮＭ－ＭＲＩの診断精度を改善すると考えている。対照データベースとの比較なしのＮＭ－ＭＲＩは、これらの患者において、および正常対照に対して、ＳＮのＮＭレベルが変動するために、ＰＤの非常に初期のステージでのバイオマーカーとしての診断精度が低くなる恐れがある。ＮＭ－ＭＲＩの精度は、経時的なＳＮにおけるＮＭの減少を示す、経時的な縦断的評価によって大幅に向上すると思われる。この転帰は、非ＰＤ患者では起こらない。
【0209】
目的
ＳＮにおけるＮＭレベルは、ＮＭ－ＭＲＩを使用して、可能性のあるＰＤおよび初期ＰＤ対象において、経時的に低下することを実証すること
ＳＮにおけるＮＭレベルは、ＮＭ－ＭＲＩを使用して、可能性のあるＰＤおよび初期ＰＤ対象において、経時的に低下することを実証すること
【0210】
診断バイオマーカーおよびＰＤの進行を予測するものとして、ＮＭ－ＭＲＩの感度／特異度の精度を改善すること。
【0211】
論理的根拠
【0212】
理論的根拠は、ＮＭ－ＭＲＩがＳＮにおけるドーパミン機能の代替尺度として使用することができること、およびＳＮにおけるＮＭのより低い値がＰＤ患者において観察されること、およびそれらの値が経時的に低下し続けるということである。
【0213】
検討設計
【0214】
１００名の対照対象を含む約２００名の初期ＰＤ対象におけるＳＮおよびＬＣ ＮＭレベルを経時的に評価するために、多施設ＮＭ－ＭＲＩ検討を行った。ＮＭ－ＭＲＩの評価は、最大で２年間、６か月ごとに行う。対象はまた、６か月ごとに評価され、これには、統一パーキンソン病評価尺度（ＵＰＤＲＳ）および併用薬が含まれる。
【0215】
合計サンプルサイズ：約３００名の対象
【0216】
検討期間：２年間
【0217】
登録期間：１．５年間
【0218】
施設数：約４０施設
【0219】
一次エンドポイント：
【0220】
ベースライン時およびエンドポイント時（合計２年間）におけるパーキンソン病の可能性のある対象および対照対象との間の絶対ＮＭレベルの変化。
【0221】
ベースライン時およびエンドポイント時のパーキンソン病の可能性のある対象と対照対象との間のＮＭ低下率（合計２年間）
【0222】
ＮＭ－ＭＲＩおよびパーキンソン病に関連する実施形態
【0223】
すべての患者が、ＰＤにおいて同じ程度までニューロメラニンレベルが低下するわけではない。実際に、Cassidy et al. 2019に示されている通り、ＰＤを有する患者の一部は、健常な対照よりも高いニューロメラニンを有しており、反対に、一部の健常な患者は、ＰＤを有する患者よりも低いニューロメラニンレベルを有する。本明細書において議論するソフトウェアは、患者のニューロメラニンレベルを大集団データベースのレベルと比較することによって、既知のベースラインを有している患者なしに、かつ症状の非存在下で、パーキンソン病の診断を支援することが可能な医療用デバイスである。患者のニューロメラニンレベルが、カットオフであると決定されたレベルよりも低い場合（約３０～５０％を超えて少ない）には、ＰＤの診断が支援される。
【0224】
第２の実施形態では、患者は、５年ごとに連続的なニューロメラニンスキャンを受ける。患者のニューロメラニン減少率が１年あたりのニューロメラニン損失のある特定の百分率（％）を超える場合（約１０～１５％より高い）、ＰＤの診断が支援される。
【0225】
第３の方法では、連続スキャンに対するニューロメラニンの総量が、患者のベースラインニューロメラニンの約３０％未満に減少した場合には、患者はパーキンソン病を有すると判定される。
【0226】
（実施例２Ａ）
パーキンソン病の診断および縦断的評価
ＮＭ－ＭＲＩのニューロメラニン－ＭＲＩ縦断的評価が初期パーキンソン病の診断を支援する
一次目的
パーキンソン病の診断および縦断的評価
ＮＭ－ＭＲＩのニューロメラニン－ＭＲＩ縦断的評価が初期パーキンソン病の診断を支援する
一次目的
【0227】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の縦断的評価を使用して、パーキンソン病（ＰＤ）を診断するために必要になると思われる、ＮＭ濃度のベースラインからの絶対変化および変化率を決定すること
【0228】
対照対象と比較して、初期パーキンソン病（ステージ１または２）またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、ベースラインからエンドポイントまでのＮＭ濃度の低下を実証すること
【0229】
ＰＤの診断を可能にする対照群からのニューロメラニンレベル（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）の差異（絶対値および変化率）を決定すること
【0230】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃ部分領域におけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積は、対照群の正常範囲に比べて、ＰＤを有する対象ではより小さいことを実証すること
【0231】
二次目的：
【0232】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）スコアとの間の相関関係を実証すること
【0233】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）と５年間にわたるＤａＴｓｃａｎイメージングの間の相関関係を実証すること
【0234】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とホーエン・ヤール重症度分類の間の相関関係を実証すること
【0235】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の適用が、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳに対するそれらの特定の症状と相関する、各患者に固有の特定のボクセル（ＰＤボクセルと呼ばれる）を見出すことを実証すること
【0236】
パーキンソン病のボクセルとＭＤＳ－ＵＰＤＲＳによって測定されるパーキンソン病の症状の相関関係を実証すること
【0237】
エンドポイント
【0238】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用するＮＭ－ＭＲＩイメージング
【0239】
対照対象と比較した、初期ＰＤ（ステージ１または２）またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象における、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析に対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化率。
【0240】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積
【0241】
対照対象と比較した、初期ＰＤ（ステージ１または２）またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析に対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化。
【0242】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積。
【0243】
対照群からのニューロメラニンレベル（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）の差異（絶対値および変化率）（ニューロメラニンレベルは、ＰＤの診断に関係するので）。
【0244】
対照群と比較した、ＰＤを有する対象における、黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積。
【0245】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とホーエン・ヤール重症度分類の間の相関関係。
【0246】
ＰＤボクセルは、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳおよびＭＤＳ－ＵＰＤＲＳに関する特定の症状と相関するため、ＰＤを有する対象対対照対象におけるＰＤボクセル。
【0247】
ＤａＴｓｃａｎイメージング：１）ＰＤの診断；２）ベースライン時および５年間にわたるテランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析との相関関係。
【0248】
ＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）：１）ベースライン時および５年間にわたるテランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析との相関関係；２）ＰＤボクセルとの相関関係。
【0249】
検討設計
【0250】
この検討は、Ｌ－ドーパによる処置を受けていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象、または無症候性であるＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する＞５５歳である対象における、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の診断値を実証するための６年間の検討（募集に１年間および経過観察に５年間）である。この検討は、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢＞５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。対象は、インフォームドコンセントフォーム（ＩＣＦ）に署名し、すべての組入れ基準／除外基準を満たした後にこの検討に登録される。スクリーニング期間中、対象は、ＮＭ－ＭＲＩスキャン、ＤａＴｓｃａｎおよびＭＤＳ－ＵＰＤＲＳを有する。各対象は、ヤール重症度分類を使用して評価する。対象は、この検討に登録後、１２、２４、３６、４８および６０か月後に同じ一連の試験を完了する。
【0251】
対象集団
【0252】
スクリーニング手順の完了時に、患者は、本検討に登録されるために、以下の選択基準を満たさなければならず、除外基準を満たしてはならない。
【0253】
選択基準
【0254】
Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する、４０歳を超える女性および男性。ＰＤの臨床診断は、ＤａＴｓｃａｎにより確認する。
【0255】
無症候性であり、ＰＤと診断されていないＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する年齢が＞５５の女性および男性。
【0256】
本検討に参加することに同意し、インフォームドコンセントを提出する能力を有する。
【0257】
除外基準
【0258】
Ｌ－ドーパによる処置歴
【0259】
スクリーニングまたは尿中薬物検査陽性（アンフェタミン、コカイン、オピオイドおよびフェンシクリジンに対する）前の少なくとも６か月間、ＤＳＭ－Ｖにより定義された物質使用障害（タバコを除く）歴。軽度の大麻またはアルコール物質使用障害を有する対象は、医療モニターの許可を得て登録することができる。
【0260】
以下の参考書："Guide to MR procedures and metallic objects" Shellock, PhD, Lippincott-Raven press, NY 1998に記載されているガイドラインに従って判定される通り、閉所恐怖症、またはＭＲＩスキャンを妨げる可能性のある体内に入れられた金属製インプラントもしくは常磁性物体。
【0261】
中度または重度の腎疾患
【0262】
ヨウ素またはＤａＴｓｃａｎに対する、アレルギーまたは過敏症。スクリーニングまたは尿中薬物検査陽性（アンフェタミン、コカイン、オピオイドおよびフェンシクリジンに対する）前の少なくとも６か月間、ＤＳＭ－Ｖにより定義された物質使用障害（タバコを除く）歴。軽度の大麻またはアルコール物質使用障害を有する対象は、医療モニターの許可を得て登録することができる。
【0263】
以下の参考書："Guide to MR procedures and metallic objects" Shellock, PhD, Lippincott-Raven press, NY 1998に記載されているガイドラインに従って判定される通り、閉所恐怖症、またはＭＲＩスキャンを妨げる可能性のある体内に入れられた金属製インプラントもしくは常磁性物体。
【0264】
中度または重度の腎疾患
【0265】
ヨウ素またはＤａＴｓｃａｎへのアレルギーまたは過敏症
【0266】
評価 － スクリーニング：
・ ＩＣＦへの署名
・ 精神疾患簡易構造化面接法（ＭＩＮＩ）
・ 神経医学歴および病歴
・ 人口統計
・ 靴をはかない身長および体重を含む身体検査
・ 尿中薬物検査
・ 併用薬
・ 適格基準
・ ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ ＤａＴｓｃａｎ
・ ホーエン・ヤール重症度分類
・ ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
・ ＩＣＦへの署名
・ 精神疾患簡易構造化面接法（ＭＩＮＩ）
・ 神経医学歴および病歴
・ 人口統計
・ 靴をはかない身長および体重を含む身体検査
・ 尿中薬物検査
・ 併用薬
・ 適格基準
・ ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ ＤａＴｓｃａｎ
・ ホーエン・ヤール重症度分類
・ ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
【0267】
検討期（１２、２４、３６、４８および６０か月時に訪問）
【0268】
以下の評価を計画する：
・ ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ ＤａＴｓｃａｎ
・ ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
・ ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ ＤａＴｓｃａｎ
・ ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
【0269】
統計解析：
【0270】
この検討は、Ｌ－ドーパ処置歴のない初期ＰＤ（ステージ１）を有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢＞５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。サンプルサイズは、対照対象と比較した、ステージ１のＰＤまたはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象におけるエンドポイント（５年後）でのＳＮｃニューロメラニン濃度レベルの２０％の低下に基づく。一次および二次エンドポイントに関する解析は、共分散解析（ＡＮＣＯＶＡ）、線形回帰またはピアソン相関によって行う。
【0271】
一次エンドポイント：
【0272】
対照対象と比較した、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、ＮＭ－ＭＲＩに対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化率
【0273】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度（湿組織のマイクログラムあたりのニューロメラニンのマイクログラム）、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積
【0274】
対照対象と比較した、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、ＮＭ－ＭＲＩに対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化
【0275】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積
【0276】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積は、対照群の正常範囲に比べて、初期ＰＤを有する対象ではより小さい
【0277】
ＤａＴｓｃａｎによって確認される、ＰＤの診断を可能にする対照群からの、ＬＲＲＫ２対象におけるニューロメラニンレベル（ＳＮｃ中濃度、ＳＮｃにおけるＮＭの体積）の差異（絶対値および変化率）を決定すること
【0278】
二次エンドポイント
【0279】
ＮＭ－ＭＲＩ評価とＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）スコアおよび５年間にわたるＤａＴｓｃａｎイメージングの間の相関関係
【0280】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とホーエン・ヤール重症度分類の間の相関関係
【0281】
パーキンソン病のボクセル（テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって特定される）とＵＰＤＲＳによって測定されるパーキンソン病の症状の相関関係
【0282】
ＵＰＤＲＳによって測定される、特定のパーキンソンの症状と相関するパーキンソン病のボクセル（テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって特定される）の特定
【0283】
ドーパミンバイオマーカーであるニューロメラニンに基づいた例示的なボクセルをベースとする解析手順を使用して、患者におけるパーキンソン病を検出することができる。パーキンソン病を診断すること、パーキンソン病の異なるステージ間を区別すること、パーキンソン病の症状の経過および／もしくは進行を予測すること、処置に対する将来の応答を予測すること、または高リスク個体における将来の症状を予測することが可能な承認を受けているイメージング検査は現在、存在しない。例示的なシステム、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体は、標準的な病院のＭＲＩ機器で行うことができる。方法がＮＭ－ＭＲＩに適用された場合、例示的なボクセルをベースとする手順を、臨床設定におけるパーキンソン病を有する患者において、バイオマーカーとして使用することができる。例示的なシステム、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体はまた、高いリスクにある人における症状の転換を予測するために使用することができる。さらに、例示的なシステム、方法およびコンピューターでアクセス可能な媒体は、パーキンソン病の発症を診断または予測するために使用することができる。
【0284】
ニューロメラニン高感度ＭＲＩ（ＮＭ－ＭＲＩ）は、黒質（ＳＮ）のドーパミンニューロンにおいて、年齢と共に蓄積するドーパミン代謝の生成物である、ニューロメラニン（ＮＭ）の含有量を検出することができる。ＮＭ－ＭＲＩは、ＳＮにおけるドーパミン細胞の変性を測定することができるので、この技法は、パーキンソン病（ＰＤ）の診断の有用なマーカーとなることができ、他の神経病理学的状態に利用することができる。
【0285】
パーキンソン病は、運動制御を損なう衰弱性神経変性病であり、現在の方法によって適切に処置することができない。疾病の根底をなす生物学的変化は、カテコールアミン作動性ニューロン（ドーパミンおよびノルエピネフリンニューロン）の変性を含むことが公知であるが、この変性は、現在の臨床手段を使用して正確に測定することができない。ＮＭ－ＭＲＩシーケンスは、中脳におけるある特定の構造中、すなわち黒質緻密部（ＳＮｃ；ドーパミンニューロンを含有）および青斑核（ＬＣ；ノルエピネフリンニューロンを含有）中に存在する、神経化学的なニューロメラニンを検出することができると言われている。
【0286】
ＰＤにおける最近の証拠により、ドーパミンおよびその副生物であるニューロメラニンの代謝における機能不全は、ＳＮにおいて、具体的には、ニューロメラニン－正の細胞のドーパミン細胞の変性の一因となり得ることが示唆されている。損傷を受けたニューロメラニン含有ドーパミン細胞は、結果として退行し、そのニューロメラニン顆粒と共にミクログリアによって除去される（組織からＮＭを除去する唯一公知の生物学的過程である）。したがって、ニューロメラニンに対して高感度なＭＲＩスキャンは、ＰＤにおけるカテコールアミン作動性ニューロンの変性を検出することができるはずである。ＮＭ－ＭＲＩ手順は、短時間（８分間）であり、非侵襲的構造ＭＲＩスキャンである。大部分の構造ＭＲＩスキャンとは異なり、このタイプのスキャンは、このような神経化学物質が金属に結合する傾向があるために、特定の神経化学物質であるニューロメラニンに対して感度が高い。
【0287】
したがって、ニューロメラニンは、Ｔ１およびＴ２緩和時間に影響を及ぼして、対象を外因性造影剤に何ら曝露させることなく観察され得る。ＮＭ－ＭＲＩスキャンは、中脳における高シグナル領域として、ＳＮｃおよびＬＣを示す。このシグナルの強度および領域における顕著な低減は、ＳＮｃおよびＬＣのどちらに対しても、ＰＤにおいて観察され、このことは、このシグナルが、ＰＤにおいて起こる神経変性を検出することができることをはっきりと示している。ＮＭ－ＭＲＩは、既存のＰＤバイオマーカーより優れていることが既に示されている。これらの測定値はまた、ＰＤにおける疾病の重症度と有意に相関があること、および初期ＰＤの検出において、高感度および特異度（８０～９５％）をもたらすことを示している。３６４のＰＤ症例および２３１名の健常な対照を含む１６の臨床試験の最近のメタ解析により、ＮＭ－ＭＲＩが９７．７％の感度および９４．４％の特異度を有することが見出された。
【0288】
ニューロメラニンイメージングは、パーキンソン病を有する患者におけるＦＤＡ承認を受けているＤａＴｓｃａｎ（イオフルパン１２３Ｉ放射性トレーサーを使用するＳＰＥＣＴイメージング）と比較されており、検討は、ＤａＴｓｃａｎとの統計学的に有意な相関関係を示した。具体的には、ニューロメラニン－ポジティブ黒質緻密部（ＳＮｃ）領域の体積およびニューロメラニン－ポジティブＳＮｃ体積の非対称指数により、ＤａＴｓｃａｎの特異的結合比（ＳＢＲ）と有意な相関関係はあることが示された。
【0289】
パーキンソン病の大部分の症例は、環境因子および遺伝的因子の複雑な相互作用に起因している可能性が高い。これらの症例は散発性に分類され、その家族において、明白な障害歴のない人に起こる。これらの散発性症例の原因は、不明瞭なままである。パーキンソン病を有する人々のほぼ１５パーセントが、この障害の家族歴を有する。ＰＤに関連する変異の１つは、ＬＲＲＫ２であり、これは、常染色体優性パターンにおいて遺伝する。ＬＲＲＫ２における変異は、現在、特定されている後期発症性パーキンソン病（ＰＤ）の最も一般的な遺伝的原因である。ＬＲＲＫ２変異の浸透は、明らかに年齢に依存し、５０歳時の１７％から７０歳時の８５％へと増大する。
【0290】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＮＭ－ＭＲＩスキャンを死後中脳組織中のＮＭ濃度に関係付けた検討において、ドーパミン機能の代替尺度として検証されている。ＰＤまたはＰＤ関連症候群に一致する組織病理のない（異常なタンパク質凝集物からなるレビー小体が存在しないことを含む）７つの死後個体にＳＮ含有中脳切片のＮＭ－ＭＲＩスキャンを行った。スキャン後、各標本をグリッド線の印に沿って切開し、生物化学的分離および分光測光法決定を使用して、ＮＭ濃度を測定した。グリッド区域内のボクセル全体の平均ＮＭ－ＭＲＩコントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）も計算した。すべての中脳標本にわたり、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲがより高いグリッド区域ほど、ＮＭの組織濃度がより高かった（β１＝０．５６、ｔ１１４＝３．３６、Ｐ＝０．００１、複合効果モデル）。予期される通り、高いシグナルが、非中脳水道周囲灰白質（ＰＡＧ）領域では、ＮＭ濃度に対するＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲのＮＭリッチＳＮに対応するグリッド区域において最も明白であった（β１＝１．０３、ｔ１１２＝５．５１、Ｐ＝１０－７）。このモデルでは、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの１０％の増加は、組織１ｍｇあたりのＮＭの推定増加量０．１０μｇに相当する。
【0291】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＮＭ－ＭＲＩを用いて得られるニューロメラニンレベルを測定する医療用デバイス（ＳａＭＤ）として独立型ソフトウェアとして開発されている。テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、黒質中のニューロメラニン濃度および体積の正確な測定値を得ることができる。ニューロメラニンは、中脳のドーパミンレベルに影響を及ぼす医療状態を有する対象を評価する医師への支援として使用することができる、ドーパミン作動性ニューロンの活性の代替尺度である。この検討は、５年間の期間にわたり、Ｌ－ドーパ処置歴のない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象を縦断的に評価する。
【0292】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の縦断的評価を使用して、パーキンソン病（ＰＤ）を診断するために必要になると思われる、ＮＭ濃度のベースラインからの絶対変化および変化率を求めること
【0293】
対照対象と比較した、初期パーキンソン病（ステージ１または２）またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、ベースラインからエンドポイントまでのＮＭ濃度の低下を実証すること
【0294】
ＰＤの診断を可能にすると思われる対照群からのニューロメラニンレベル（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）の差異（絶対値および変化率）を求めること
【0295】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃ部分領域のＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積は、対照群の正常範囲に比べて、ＰＤを有する対象ではより小さいことを実証すること
【0296】
二次目的：
【0297】
５年間にわたるＤａＴｓｃａｎイメージングを用いる、ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）スコアとの間の相関関係を実証すること
【0298】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とホーエン・ヤール重症度分類の間の相関関係を実証すること
【0299】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の適用により、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳに対するそれらの特定の症状と相関する、各患者に固有の特定のボクセル（ＰＤボクセルと呼ばれる）が見出されることを実証すること
【0300】
ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳによって測定される、パーキンソン病の症状を有するパーキンソン病のボクセルの相関関係を実証すること
【0301】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＰＤを診断する有効な方法であり、ＰＤ対象と対照を区別し、経時的にＰＤの進行を追跡する
【0302】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳによって測定される、パーキンソン病の症状に相当するパーキンソン病のボクセルを特定する
【0303】
検討設計
【0304】
この検討は、Ｌ－ドーパ処置歴のない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象、または無症候性であるＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する≧５５歳である対象における、ＮＭ－ＭＲＩの診断値を評価するための６年間の検討（募集に１年間および経過観察に５年間）である。この検討は、ステージ１のＰＤを有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢≧５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。対象は、インフォームドコンセントフォーム（ＩＣＦ）に署名し、すべての選択基準／除外基準を満たした後に、この検討に登録される。スクリーニング期間中、対象は、３回の訪問にわたり、ＮＭ－ＭＲＩスキャン、ＤａＴｓｃａｎ ＳＰＥＣＴイメージングおよびＭＤＳ－ＵＰＤＲＳを有する。ヤール重症度分類を使用して、各対象を評価する。対象は、本検討に登録後、１２、２４、３６、４８および６０か月後に同じ一連の試験を完了する。各訪問時に、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳおよびホーエン・ヤール重症度分類を行う。
【0305】
現在、薬物乱用症歴を有する対象は、この検討から除外される。最後に、ＭＲＩ検討に対して不安定な医療状態または禁忌を有する対象も除外される。
【0306】
評価のスケジュール
【0307】
評価は、以下における検討フローチャートの通りに行う。
【0308】
表１．
【0309】
【表1】
【0310】
スクリーニング － 訪問１
【0311】
スクリーニング期は、最大で３０日間、続き、この間に人口統計情報、病歴およびインフォームドコンセントを得る。選択基準および除外基準を満たした対象は、登録が許可され得る。この検討の性質および目的は、スクリーニング作業を開始する前に対象に説明しなければならない。
【0312】
インフォームドコンセントフォーム（ＩＣＦ）に署名した後、以下の人口統計データを収集して記録すべきである：患者の誕生日、インフォームドコンセント時の年齢、性別、民族性および人種。検討施設の職員は、スクリーニングの間に患者から全病歴を得ることになり、訪問１の際に必要に応じて更新する。病歴が取得され、同様にバイタルサイン（血圧および脈拍）が測定される。薬物スクリーニングのため、尿を採取する。投薬の現在および最近の使用歴も得る。治験責任医師または設計者は、対象がこの検討に対する適格基準のすべてを満たしているかどうかを判定する。
【0313】
以下の評価が行われる：
・ＩＣＦへの署名
・ＭＩＮＩ
・人口統計
・病歴
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
・適格基準
・ＩＣＦへの署名
・ＭＩＮＩ
・人口統計
・病歴
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
・適格基準
【0314】
スクリーニング訪問２および３
【0315】
スクリーニング訪問２および３の間に、以下の試験が行われる：
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ＤａＴｓｃａｎイメージング
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ＤａＴｓｃａｎイメージング
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
【0316】
検討期（１２、２４、３６、４８および６０か月時の訪問４～８）
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ＤａＴｓｃａｎ
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・ 併用薬
・有害事象
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ＤａＴｓｃａｎ
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・ 併用薬
・有害事象
【0317】
検討評価 － ＭＲＩスクリーニング
ＭＲＩ実験に含める前に、対象全員をスクリーニングし、ＭＲＩスキャンに対する適格性を確認する。スクリーニング質問票は、強常磁性インプラントの存在を含む、選択／除外基準に関する質問を含む。対象が、スキャナーに不適切な金属製インプラント（すなわち、金属製心臓弁、大動脈クリップなど）の何らかを有している場合、本発明者らの検討に、それらの対象を含まない。本発明者らの検討における組入れおよび除外は、この検討における、ＰＩおよび共同ＰＩによって判定される。
ＭＲＩ実験に含める前に、対象全員をスクリーニングし、ＭＲＩスキャンに対する適格性を確認する。スクリーニング質問票は、強常磁性インプラントの存在を含む、選択／除外基準に関する質問を含む。対象が、スキャナーに不適切な金属製インプラント（すなわち、金属製心臓弁、大動脈クリップなど）の何らかを有している場合、本発明者らの検討に、それらの対象を含まない。本発明者らの検討における組入れおよび除外は、この検討における、ＰＩおよび共同ＰＩによって判定される。
【0318】
検討評価 － ＭＲＩ手順
【0319】
対象は、構造３テスラＭＲＩスキャンおよびニューロメラニン高感度（構造）スキャンを受ける。どちらのスキャンも、外因性造影剤の使用を含まない。全スキャン時間は、通常、約３０分間であり、１時間を超えない。初期データが利用可能でない場合、対象は、追加のスキャンを行うために戻ってくるよう求められることがある。ＭＲＩスキャンの間、対象は、カメラのテーブル上に仰臥位に置かれる。頭部が所定の位置に置かれ、プラスチック製ヘッドホルダーを使用して、スキャン中の頭部の動きを低下させる。参加者にはスクイーズボールが与えられ、気分が悪い場合、またはスキャン中に何ら問題がある場合に、握りしめるよう指導され、こうして、ＭＲＩスタッフは、スキャンを停止することができる。参加者は、ＭＲＩのノイズを低減するため、オーバーイヤ型ヘッドホンが与えられる。対象はすべて、解剖学上の同時登録が可能となるよう、セッションの開始時に構造ＭＲＩスキャンを受ける。参加者は全員が、各スキャンセッション前に金属調査質問票を受ける。
【0320】
ＤａＴｓｃａｎ手順
【0321】
ＤａｔＳｃａｎ（イオフルパンＩ １２３注射剤）は、パーキンソン症候群（ＰＳ）が疑われる成人の評価において支援するため、単一光子放射型コンピューター断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）脳イメージングを使用して、線条体ドーパミン輸送体の可視化のために適応されている、ＦＤＡに承認されている放射性医薬品である。パーキンソン症候群は、線条体におけるドーパミン輸送体（ＤＡＴ）損失に関連している。イオフルパンＩ １２３は、ＰＳが疑われる成人患者の評価において支援するため、ＳＰＥＣＴ脳イメージングを使用して、線条体ＤＡＴの可視化のために適応されている、放射性医薬品である。イオフルパンＩ １２３は、脳内の神経線維の束である、ドーパミン作動性黒質線条体ニューロンにあるＤａＴタンパク質に結合する。通常のスキャンでは、イオフルパンＩ １２３は、線条体に分布し、「コンマ」または三日月形状に似て見える。イオフルパンＩ １２３活性の低下は、円形「ピリオド」または長円形形状をもたらし、片側または両側の画像強度が低下する。
【0322】
手順
・スキャンの前に、各対象は、ヨウ素に対してアレルギーを有するかどうか、腎疾患歴または肝疾患歴を有するかどうか、およびコカインを現在または過去に使用しているかどうかが尋ねられる。
・スタッフは、投与の少なくとも１時間前に、甲状腺ブロック剤（例えば、１００ｍｇのヨウ素に等価なヨウ化カリウム経口用溶液剤、または過塩素酸カリウム４００ｍｇ）を投与する。
・イメージング施設は、投与直前に、好適な放射活性較正システムによって、患者の用量を測定する。
・推奨用量は、静脈（ＩＶ）線から腕に注射される、１１１～１８５ＭＢｑ（３～５ｍＣｉ）である。
・注射後、３～６時間の間、ガンマカメラを使用して、ＳＰＥＣＴイメージングを開始する。
・ＤａＴｓｃａｎを一旦開始すると、ほぼ３０～４５分かかる。
・スキャンの前に、各対象は、ヨウ素に対してアレルギーを有するかどうか、腎疾患歴または肝疾患歴を有するかどうか、およびコカインを現在または過去に使用しているかどうかが尋ねられる。
・スタッフは、投与の少なくとも１時間前に、甲状腺ブロック剤（例えば、１００ｍｇのヨウ素に等価なヨウ化カリウム経口用溶液剤、または過塩素酸カリウム４００ｍｇ）を投与する。
・イメージング施設は、投与直前に、好適な放射活性較正システムによって、患者の用量を測定する。
・推奨用量は、静脈（ＩＶ）線から腕に注射される、１１１～１８５ＭＢｑ（３～５ｍＣｉ）である。
・注射後、３～６時間の間、ガンマカメラを使用して、ＳＰＥＣＴイメージングを開始する。
・ＤａＴｓｃａｎを一旦開始すると、ほぼ３０～４５分かかる。
【0323】
ＳＰＥＣＴスキャンの間、対象は、テーブルの上に横になり、イメージング技術者は、ヘッドレストに対象の頭部を置く。テープ片または可撓性拘束具を対象の頭部の周りに置いて、スキャン中に頭部が動かないようにするのを支援してもよい。カメラを対象の頭上に置き、画像の撮影中、対象は約３０分間、絶対に静かにしたままでいなければならない。
【0324】
ＤａＴｓｃａｎは腎臓によって排出され、重症な腎臓障害は、患者への放射線曝露を増大させて、画像を改変することがある。
【0325】
ＤａＴｓｃａｎの安全性
【0326】
禁忌
【0327】
活性物質、賦形剤またはヨウ素への過敏症
【0328】
ＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度
【0329】
ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳは、４つの部分を有する：
【0330】
部分Ｉ（日常生活の非運動経験）
【0331】
部分ＩＩ（日常生活の運動経験）
【0332】
部分ＩＩＩ（運動検査）
【0333】
部分ＩＶ（運動合併症）
【0334】
部分Ｉは、２つの構成要素および１３個の質問を有する：ＩＡは、患者および介護人からの関連性のある情報のすべてを用いて、治験責任医師によって評価されるいくつかの挙動に関するものであり、ＩＢは、介護人の手助けでまたはなしであるが、治験責任医師とは独立して、患者によって完了される。しかし、これらのセクションは、すべての質問が明確に回答されたこと、および評価者が、あらゆる曖昧と感じた点を説明する手助けをすることができることを確認するよう評価者によって吟味することができる。部分ＩＩは、１３個の質問があり、自己で行われる部分ＩＢのような質問票となるよう設計されているが、完全および明確となるよう治験責任医師によって吟味され得る。部分ＩＩＩは、運動検査であり、１８個の評価がある。部分Ｉは、運動合併症に対処するものであり、６個の質問がある。
【0335】
ホーエンおよびヤール重症度
【0336】
ホーエンおよびヤール尺度は、パーキンソン病の症状がどのように進行するか、および障害のレベルを測定するために使用する。元の尺度は、ステージ１～５を有する。この検討は、ステージ０を追加した、修正尺度を使用する。
【0337】
ステージ０ － 疾患の兆候はない
【0338】
ステージ１ － 片側だけに症状がある（片側性）
【0339】
ステージ２ － 両側に症状があるが、平衡感覚は損なわれていない
【0340】
ステージ３ － バランス障害、軽度から中等度の疾患、身体的に独立している
【0341】
ステージ４ － 重度の障害であるが、依然として、援助なしで歩行または立ち上がりは可能
【0342】
ステージ５ － 車いすを必要とするか、または援助がなければ寝たきりである
【0343】
統計解析
【0344】
対象数およびサンプルサイズの計算
【0345】
この検討は、ステージ１のＰＤを有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢≧５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。サンプルサイズは、対照対象と比較した、ステージ１のＰＤまたはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象におけるエンドポイント（５年後）での黒質ニューロメラニンレベルの２０％の低下に基づく。
【0346】
二次エンドポイントは、ＮＭ－ＭＲＩスキャンと、ＤａＴｓｃａｎスキャンおよびＵＰＤＲＳスコアの両方との間の相関関係である。
【0347】
解析集団
【0348】
以下の患者集団を統計解析に使用する：
【0349】
スクリーニング後のＮＭ－ＭＲＩスキャンを１回受けた対象
【0350】
統計学的方法
【0351】
この検討は、Ｌ－ドーパ処置歴のない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢＞５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。サンプルサイズは、対照対象と比較した、初期ＰＤ（ステージ１または２）またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象におけるエンドポイント（５年後）での黒質ニューロメラニンレベルの２０％の低下に基づく。
【0352】
対象素因
【0353】
登録して完了した、またはこの検討を中止した対象の数、および検討中止の理由を適宜、処置群ごとに表にする。
【0354】
一次エンドポイント
【0355】
この検討は、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する約３００名の対象、またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する無症候性対象（年齢≧５５歳）、および年齢と性別が一致する２００名の対照を登録する。サンプルサイズは、対照対象と比較した、ステージ１のＰＤまたはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象におけるエンドポイント（５年後）でのＳＮｃニューロメラニン濃度レベルの２０％の低下に基づく。一次および二次エンドポイントに関する解析は、共分散解析（ＡＮＣＯＶＡ）、線形回帰またはピアソン相関によって行われる。
【0356】
対照対象と比較した、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、ＮＭ－ＭＲＩに対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化率
【0357】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度（湿組織のマイクログラムあたりのニューロメラニンのマイクログラム）、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積
【0358】
対照対象と比較した、Ｌ－ドーパで処置されていない初期ＰＤ（ステージ１または２）を有する対象またはＬＲＲＫ２ハプロタイプを有する対象において、ＮＭ－ＭＲＩに対する、ベースラインからエンドポイントまでの変化
【0359】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積
【0360】
黒質緻密部（ＳＮｃ）における総ＮＭ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積は、対照群の正常範囲に比べて、初期ＰＤを有する対象ではより小さい
【0361】
ＤａＴｓｃａｎによって確認される、ＰＤの診断を可能にする、対照群からのＬＲＲＫ２対象におけるニューロメラニンレベル（ＳＮｃ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭの体積）の差異（絶対値および変化率）を決定すること
【0362】
二次エンドポイント
【0363】
５年間にわたる、ＮＭ－ＭＲＩ評価とＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）スコアおよびＤａＴｓｃａｎイメージングとの間の相関関係
【0364】
ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳによって測定される通り、パーキンソン病の症状を有するパーキンソン病のボクセル（テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって特定される）の相関関係
【0365】
ＮＭ－ＭＲＩ評価（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）とホーエン・ヤール重症度分類の間の相関関係
【0366】
ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳによって測定される通り、特定のパーキンソン病の症状と相関するパーキンソン病のボクセル（テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって特定される）の特定
【0367】
Ｌ－ドーパ療法の開始後のニューロメラニン測定値の変化とＭＤＳ－ＵＰＤＲＳスコアの改善との間の相関関係を実証すること
【0368】
ニューロメラニンのレベルは、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって測定すると増大（ＳＮｃ濃度、ＳＮｃにおけるＮＭの体積）し、これにより、Ｌ－ドーパ療法によるＭＤＳ－ＵＰＤＲＳが改善される。
【0369】
（実施例２Ｂ）
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によるパーキンソン病におけるカルビドーパ／レボドーパ処置の評価
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＮＭ－ＭＲＩを用いて得られるニューロメラニンレベルを測定する医療用デバイス（ＳａＭＤ）としての独立型ソフトウェアとして開発されている。テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、黒質中のニューロメラニン濃度および体積の正確な測定値を得ることができる。ニューロメラニンは、中脳のドーパミンレベルに影響を及ぼす医療状態を有する対象を評価する医師への支援として使用することができる、ドーパミン作動性ニューロンの活性の代替尺度である。この検討は、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、ＰＤの処置におけるカルビドーパ／レボドーパ処置の有効性を評価する。
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によるパーキンソン病におけるカルビドーパ／レボドーパ処置の評価
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、ＮＭ－ＭＲＩを用いて得られるニューロメラニンレベルを測定する医療用デバイス（ＳａＭＤ）としての独立型ソフトウェアとして開発されている。テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、黒質中のニューロメラニン濃度および体積の正確な測定値を得ることができる。ニューロメラニンは、中脳のドーパミンレベルに影響を及ぼす医療状態を有する対象を評価する医師への支援として使用することができる、ドーパミン作動性ニューロンの活性の代替尺度である。この検討は、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析を使用して、ＰＤの処置におけるカルビドーパ／レボドーパ処置の有効性を評価する。
【0370】
一次目的
【0371】
カルビドーパ／レボドーパ処置の開始後の、ニューロメラニン測定値（黒質緻密部（ＳＮｃ）、ＳＮｃ部分領域におけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積）とＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度（ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳ）スコアの改善との間の相関関係を実証すること
【0372】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析によって測定される、ニューロメラニンのレベル（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）の増大であって、処置への応答をモニタリングするためにＮＭレベルを使用することができることを検証する、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳの改善をもたらす、増大を決定すること
【0373】
テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析は、患者がカルビドーパ／レボドーパ処置への最適応答を有するかどうかを判定する有効な方法である
【0374】
検討設計
【0375】
この検討は、カルビドーパ／レボドーパ処置歴のない、症候性ＰＤ対象における１２週間の検討である。本検討は、カルビドーパ／レボドーパ処置を開始しているＰＤを有する対象をモニタリングするための、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析の値を実証する。この検討は、カルビドーパ／レボドーパで処置されていない症候性ＰＤを有する約１００名の対象を登録する。対象は、インフォームドコンセントフォーム（ＩＣＦ）に署名し、すべての選択基準／除外基準を満たした後にこの検討に登録される。スクリーニング期間中、対象は、テランニューロメラニンＭＲＩボクセルに基づく解析およびＭＤＳ－ＵＰＤＲＳを使用して、ＮＭ－ＭＲＩスキャンを受ける。各対象は、ヤール重症度分類を使用して評価される。対象は、４週、８週および１２週に、ＮＭ－ＭＲＩスキャンおよびＭＤＳ－ＵＰＤＲＳの反復評価を受ける。スクリーニングを完了後、対象は、処置期間に入り、カルビドーパ／レボドーパ処置を開始する。カルビドーパ／レボドーパの用量は、臨床応答および有害事象に基づいて、この検討の臨床医によって個別化される。投与量は、１日３回の２５ｍｇ～１００ｍｇのカルビドーパ／レボドーパ錠剤１錠から最良に開始される。この投与量スケジュールは、１日あたり、７５ｍｇのカルビドーパを提供する。投与量は、１日あたり２５ｍｇ～１００ｍｇの錠剤を８錠となる投与量が到達されるまで、必要に応じて、毎日または隔日に１錠ずつ増加してもよい。カルビドーパ／レボドーパの徐放性製剤は、同様の投薬で許可される。用量増加および減量は、ＮＭ－ＭＲＩシグナル比較によって案内される。
【0376】
現在、薬物乱用症歴を有する対象は、この検討から除外される。最後に、ＭＲＩ検討に対して不安定な医療状態または禁忌を有する対象も除外される。
【0377】
評価のスケジュール
評価は、表１における検討フローチャートの通りに行う。
評価は、表１における検討フローチャートの通りに行う。
【表2】
【0378】
スクリーニング － 訪問１
【0379】
スクリーニング期は、最大で３０日間続き、この間に人口統計情報、病歴およびインフォームドコンセントを得る。選択基準および除外基準を満たした対象は、登録が許可され得る。この検討の性質および目的は、スクリーニング作業を開始する前に対象に説明しなければならない。
【0380】
インフォームドコンセントフォーム（ＩＣＦ）に署名した後、以下の人口統計データを収集して記録すべきである：患者の誕生日、インフォームドコンセント時の年齢、性別、民族性および人種。検討施設の職員は、スクリーニングの間に患者から全病歴を得ることになり、訪問１の際に必要に応じて更新する。病歴が取得され、同様にバイタルサイン（血圧および脈拍）が測定される。薬物検査のため、尿を採取する。現在および最近の投薬歴も得る。治験責任医師または設計者は、対象がこの検討の適格基準のすべてを満たしているかどうかを判定する。
【0381】
以下の評価が行われる：
・ＩＣＦへの署名
・ＭＩＮＩ
・人口統計
・病歴
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
・適格基準
・ＩＣＦへの署名
・ＭＩＮＩ
・人口統計
・病歴
・ホーエン・ヤール重症度分類
・ＵＰＤＲＳ
・ＭＲＩ金属調査質問票
・バイタルサイン（血圧および心拍数）
・尿中薬物検査
・併用薬
・有害事象
・適格基準
【0382】
スクリーニング訪問２
【0383】
スクリーニング訪問２の間に、以下の試験が行われる：
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
・ＮＭ－ＭＲＩイメージング
【0384】
検討評価
【0385】
ＭＲＩ手順
【0386】
ＭＲＩスクリーニング
【0387】
ＭＲＩ実験に組み入れる前に、対象全員をスクリーニングし、ＭＲＩスキャンに対する適格性を確認する。スクリーニング質問票は、強常磁性インプラントの存在を含めた、選択／除外基準に関する質問を含む。対象が、スキャナーに不適切な金属製インプラント（すなわち、金属製心臓弁、大動脈クリップなど）の何らかを有している場合、対象は、本発明者らの検討に含まない。本発明者らの検討への組入れおよび除外は、本検討における、ＰＩおよび共同ＰＩによって判定される。
【0388】
ＭＲＩ手順
【0389】
対象は、構造３テスラＭＲＩスキャンおよびニューロメラニン高感度（構造）スキャンを受ける。どちらのスキャンも、外因性造影剤の使用を含まない。全スキャン時間は、通常、約３０分間であり、１時間を超えない。初期データが使用可能でない場合、対象は、追加のスキャンを行うために戻ってくるよう求められることがある。ＭＲＩスキャンの間、対象は、カメラのテーブル上に仰臥位に置かれる。頭部が所定に位置に置かれ、プラスチック製ヘッドホルダーを使用して、スキャン中の頭部の動きを低下させる。参加者にはスクイーズボールが与えられ、気分が悪い場合、またはスキャン中に何ら問題がある場合に、握りしめるよう指導され、こうして、ＭＲＩスタッフは、スキャンを停止することができる。参加者は、ＭＲＩのノイズを低減するため、オーバーイヤ型ヘッドホンが与えられる。対象はすべて、解剖学上の同時登録が可能となるよう、セッションの開始時に構造ＭＲＩスキャンを受ける。参加者は全員が、各スキャンセッション前に金属調査質問票を受ける。
【0390】
ＭＤＳ－統一パーキンソン病評価尺度
【0391】
ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳは、４つの部分を有する：
・部分Ｉ（日常生活の非運動経験）
・部分ＩＩ（日常生活の運動経験）
・部分ＩＩＩ（運動検査）
・部分ＩＶ（運動合併症）
・部分Ｉ（日常生活の非運動経験）
・部分ＩＩ（日常生活の運動経験）
・部分ＩＩＩ（運動検査）
・部分ＩＶ（運動合併症）
【0392】
部分Ｉは、２つの構成要素および１３個の質問を有する：ＩＡは、対象および介護人からの関連性のある情報のすべてを用いて、治験責任医師によって評価されるいくつかの挙動に関し、ＩＢは、介護人の手助けでまたはなしであるが、治験責任医師とは独立して、患者によって完了される。しかし、これらのセクションは、すべての質問が明確に回答されたこと、および評価者が、あらゆる曖昧と感じた点を説明する手助けをすることができることを確認するよう評価者によって吟味することができる。部分ＩＩは、１３個の質問があり、自己で行われる部分ＩＢのような質問票となるよう設計されているが、完全および明確となるよう治験責任医師によって吟味され得る。部分ＩＩＩは、運動検査であり、１８個の評価がある。部分Ｉは、運動合併症に対処するものであり、６個の質問がある。
【0393】
ホーエンおよびヤール重症度
【0394】
ホーエンおよびヤール尺度は、パーキンソン病の症状がどのように進行するか、および障害のレベルを測定するために使用する。元の尺度は、ステージ１～５を有する。この検討は、ステージ０を追加した、修正尺度を使用する。
・ステージ０ － 疾患の兆候はない
・ステージ１ － 片側だけに症状（片側性）
・ステージ２ － 両側に症状があるが、平衡感覚は損なわれていない
・ステージ３ － バランス障害、軽度から中等度の疾患、身体的に独立している
・ステージ４ － 重度の障害であるが、依然として、援助なしで歩行または立ち上がりは可能
・ステージ５ － 車いすを必要とするか、または援助がなければ寝たきりである。
・ステージ０ － 疾患の兆候はない
・ステージ１ － 片側だけに症状（片側性）
・ステージ２ － 両側に症状があるが、平衡感覚は損なわれていない
・ステージ３ － バランス障害、軽度から中等度の疾患、身体的に独立している
・ステージ４ － 重度の障害であるが、依然として、援助なしで歩行または立ち上がりは可能
・ステージ５ － 車いすを必要とするか、または援助がなければ寝たきりである。
【0395】
対象登録および離脱
【0396】
選択基準
【0397】
この検討の参加に適格となるためには、対象は、以下の選択基準のすべてを満たさなければならない：
【0398】
カルビドーパ／レボドーパまたはレボドーパ処置歴のない症候性ＰＤを有する４０歳より上の女性および男性。
【0399】
本検討に参加することに同意し、インフォームドコンセントを提出する能力を有する。
【0400】
除外基準
【0401】
対象が以下の除外基準のいずれかを満たす場合、対象はこの検討から排除される：
【0402】
カルビドーパ／レボドーパまたはレボドーパによる処置歴
【0403】
スクリーニングまたは尿中薬物検査陽性（アンフェタミン、コカイン、オピオイドおよびフェンシクリジンに対する）前の少なくとも６か月間、ＤＳＭ－Ｖにより定義された物質使用障害（タバコを除く）歴。軽度の大麻またはアルコール物質使用障害を有する対象は、医療モニターの許可を得て登録することができる。
【0404】
以下の参考書："Guide to MR procedures and metallic objects" Shellock, PhD, Lippincott-Raven press, NY 1998に記載されているガイドラインに従って判定される通り、閉所恐怖症、またはＭＲＩスキャンを妨げる可能性のある体内に入れられた金属製インプラントもしくは常磁性物体。
【0405】
以前の治療および併用治療
【0406】
この検討への登録の１か月以内に患者によって使用された薬局市販調製剤および家庭薬を含めたすべての投薬は、症例報告書に記録しなければならない。
【0407】
安全性
【0408】
これは、ＮＭ－ＭＲＩを縦断的に評価する非介入検討である。この評価は、脳の特定の構造におけるニューロメラニンの量を測定する、標準３－Ｔ ＭＲＩおよびソフトウェアを含む。バイタルサイン（血圧および脈拍）が、各検討訪問時に測定される。
【0409】
各訪問検討の開始時に、検討スタッフは、入院、医療状態、医師訪問、薬の使用、薬物使用、およびそれらが金属を含む事故に関与するかどうかについて調査する、「簡易検査」フォームからの一連の質問事項を尋ねる。この質問の間に、有害経験に関する情報が万一生じた場合には、この情報は、症例報告書（ＣＲＦ）に記録されなければならない。
【0410】
これは、非介入的検討であることを考慮すると、身体検査、検査室評価、心電図は行われないことに留意されたい。
【0411】
バイタルサインの測定
【0412】
血圧（収縮期および拡張期）は、各訪問時に、ＡＨＡ推奨に準拠して対象が座位の状態で測定される。脈拍数は、座位での橈骨脈拍の触診によって決定することができる。血圧および脈拍は、血圧モニタリング機器によって測定することができる。
【0413】
対象へのリスク
【0414】
検討期間の間に、遭遇する恐れのあるリスク
【0415】
手順はすべて、参加者にいかなるリスクまたは潜在的な危険が実質的にない。大部分の手順では、面倒さによる不快感のわずかなリスクがある。評価における質問の一部は、慎重に扱うべき内容に触れている。
【0416】
磁気共鳴画像法
【0417】
ＦＤＡおよびＮＹＳＰＩ ＩＲＢのどちらも、非深刻なリスクと分類されるＭＲＩスキャンとみなされている。この交差スキャナー検証検討の場合、適用可能な唯一のリスクは、ＭＲＩスキャンと関係のあるものである（すなわち、不快感、倦怠感、不安症）。ＭＲＩスキャンは、ＦＤＡによる非深刻なリスクをもたらすとみなされる３テスラスキャナーを含む。
【0418】
参加者へのリスクおよび不快感を最小限にするため、施設は、以下を行う：
【0419】
ＭＲＩ金属調査質問票を使用することによって、スキャンに対する金属製デバイス、インプラントおよび他の禁忌に関するスクリーニング
【0420】
スキャン前に妊娠対象を除外し、尿妊娠検査を行う。
【0421】
閉所恐怖症を有する対象を除外する。本発明者らは、磁気室に入る前に手順を議論し、対象が室内を見渡すことができる鏡を対象に提供し、インターホンを介して対象と通信することにより、この潜在的な有害反応を低減する。対象が、引き続き不快を感じる場合、イメージング手順を終了し、対象を磁石から取り除く。
【0422】
スタッフは、スキャンの間、適切な医療的モニタリング、安全性モニタリング、および観察を行う。
【0423】
検討スタッフは、支援を提供し、不安症を低減し、対象の快適さを最適化し、要求された場合、ＭＲＩ機器から対象を移動させることができる。
【0424】
カルビドーパ／レボドーパ
【0425】
患者のすべては、付随する自殺傾向を有するうつ病の発症に注意深く観察すべきである。
【0426】
カルビドーパ／レボドーパは、重度の心血管疾患または肺疾患、気管支ぜんそく、腎、肝または内分泌疾患を有する患者には、注意して投与すべきである。
【0427】
レボドーパと同様に、残遺性心房性、結節性または心室性不整脈を有する心筋梗塞歴を有する患者へのカルビドーパ／レボドーパを投与する際に注意が払われるべきである。
【0428】
レボドーパと同様に、カルビドーパ／レボドーパによる処置は、消化性潰瘍歴を有する患者では、胃腸管上部の出血の可能性が増大することがある。
【0429】
日常生活の活動および傾眠中に眠りに落ちる：カルビドーパ／レボドーパを単独で、または他のドーパミン作動性薬と一緒に服用する患者は、日常生活の活動（自動車の運転を含む）に従事している間、眠気の事前の警告なしに突然眠りに落ちると報告している。カルビドーパ／レボドーパによる処置の間、運転中または機械の操作中に注意を払うよう患者は助言を受けるべきである。傾眠または突然の入眠のエピソードを既に経験している患者は、カルビドーパ／レボドーパによる処置の間に、これらの活動に参加すべきではない。
【0430】
カルビドーパ／レボドーパによる処置を開始する前に、眠気を発症する可能性について患者に助言し、併用鎮静薬の使用および睡眠障害の存在などの、カルビドーパ／レボドーパによる傾眠のリスクを高める可能性のある要因に関して具体的に尋ねる。
【0431】
異常高熱および錯乱：神経遮断薬悪性症候群に似た合併症状の散発性症例。
【0432】
有害反応／事象
【0433】
カルビドーパ／レボドーパで報告された最も一般的な有害反応は、舞踏病状、ジストニー運動および他の不随意運動、および吐き気などのジスキネジアを含む。
【0434】
以下の他の有害反応は、カルビドーパ／レボドーパを用いた場合に報告された：
【0435】
身体、全体として：胸痛、無力。
【0436】
心血管：心臓の不規則性、低血圧、起立性低血圧、高血圧症、気絶、静脈炎、動悸を含む起立性作用。
【0437】
胃腸管：暗色唾液、胃腸管出血、十二指腸潰瘍の発症、食欲不振、嘔吐、下痢、便秘、消化不良、ドライマウス、味感変質。
【0438】
血液系：無顆粒球症、溶血性および非溶血性貧血、血小板減少症、白血球減少。
【0439】
過敏症：血管浮腫、じんましん、掻痒、ヘノッホ・シェーンライン紫斑病、水泡性病変（天疱瘡様反応を含む）。
【0440】
筋骨格：背痛、肩痛、筋肉痙攣。
【0441】
神経系／神経医学：妄想、幻覚および妄想様観念を含む精神病エピソード、動作緩慢性エピソード（「オン－オフ」現象）、錯乱、動揺、目まい、傾眠、悪夢を含む夢の異常、不眠症、知覚異常、頭痛、自殺傾向の発症を伴うまたは伴わないうつ病、認知症、病的賭博、性欲亢進を含む性的衝動の増大、衝動制御症状。
【0442】
呼吸：呼吸困難、上部呼吸器感染。
【0443】
皮膚：発疹、発汗増加、脱毛、暗色の汗。
【0444】
尿生殖：尿路感染症、頻尿、暗色尿。
【0445】
検査室検査：ヘモグロビンおよびヘマトクリットの低下；アルカリホスファターゼの異常、ＳＧＯＴ（ＡＳＴ）、ＳＧＰＴ（ＡＬＴ）、ＬＤＨ、ビリルビン、ＢＵＮ、クームス試験；血清グルコースの向上；尿中の白血球、細菌および血液。
【0446】
有害事象
【0447】
有害事象（ＡＥ）は、検討中に収集される。検討中のＡＥ／ＳＡＥの収集、定義、分類化および報告に関する詳細情報に関しては、項目［０４５７］を参照されたい。
【0448】
本検討を通じてＡＥをモニタリングし、以下の情報を記録する：
【0449】
逐語的な病状
【0450】
事象が、治療中に発生した有害反応であったかどうか
【0451】
事象が、重篤な有害事象であったかどうか
【0452】
発病の日付および時間
【0453】
事象の重症度
【0454】
検討薬物への事象の関係性
【0455】
事象による検討薬物に関して採用された措置
【0456】
事象の臨床的転帰（解決済みまたは進行中）。解決済みであれば、解決日時を提示する。
【0457】
有害事象
【0458】
ＡＥの定義、観察期間およびＡＥの記録
【0459】
ＡＥとは、検討に関連するとみなされるか否かにかかわらず、いかなる不都合なまたは意図しない兆候、症状または疾患のことである。有害事象の記録は、インフォームドコンセントのフォームに署名がされた時に開始する。それ以降、ＡＥは、患者が最後の訪問以来、どのような状態にあったかを患者に質問することによって確認される。評価は、治験責任医師の医療的判断に一致するその解決または許容される安定化に対して、ＡＥの経過観察を必要に応じて継続すべきである。
【0460】
診断に関して、ＡＥを記載するあらゆる試みがなされるべきである。明確な診断が一旦、行われると、個々の兆候および症状が、診断の非定型兆候または極端な兆候を呈さない限り、それらは記録されるべきではなく、この場合、それらは、個別の事象として報告されるべきである。診断に至る事象は、保持すべきである。明確な診断を確定することができない場合、各兆候および症状は、個別に記録されなければならない。
【0461】
治験責任医師は、治験責任医師によって観察されたか、または患者によって報告されたかにかかわらず、すべての有害臨床経験が、ＣＲＦおよび患者の医療記録に報告されることを確実にする責任がある。治験責任医師は、以下のＡＥ属性を割り当てなければならない。
【0462】
有害事象の診断、または既知の場合、症候群（未知の場合、兆候または症状）
【0463】
発病および解決の日時
【0464】
重症度（および／またはプロトコールによる毒性）
【0465】
検討製品への関連性の評価、および
【0466】
採用された措置
【0467】
強度の分類
【0468】
ＡＥおよびＳＡＥの両方について、治験責任医師は、事象の重症度／強度を評価しなければならない。ＡＥの重症度／強度は、以下の通り、患者の症状に基づいて等級付けされる。
【0469】
軽度 － 一過性のまたは軽度な不快；活動に制限はない；医学的介入／治療は必要ない。
【0470】
中等度 － 活動に軽度から中等度の制限がある。ある程度の支援が必要なことがある；医学的介入／治療は必要ないかまたは最小限である。
【0471】
重度 － 活動に著しい制限がある。ある程度の支援を通常、必要とする；医学的介入／治療法が必要である。入院の可能性がある。
【0472】
生命を脅かす － 活動に極度の制限がある。大きな支援を必要とする；大きな医学的介入／治療が必要であり、入院またはホスピスでのケアの可能性が高い。
【0473】
「重度」という用語は、特定の事象の強度を説明するために使用されることが多い（軽度、中等度または重度の心筋梗塞など）。しかし、事象自体は、比較的軽微な医療的重要性（重症な頭痛など）となる可能性がある。この基準は、患者の生命または機能を脅かす事象に関連する患者／事象の転帰または行動診断基準に基づく、「重度の」と同じではない。
【0474】
重症度ではなく、重症とは、規制義務を明確にするための指針としての役割がある。
【0475】
統計解析
【0476】
対象数およびサンプルサイズの計算
【0477】
この検討は、カルビドーパ／レボドーパ処置歴のない、症候性ＰＤを有する約１００名の対象を登録する。サンプルサイズは、カルビドーパ／レボドーパ処置後にエンドポイントにおいて、ＳＮｃニューロメラニン濃度レベルの２０％の改善に基づく。
【0478】
解析集団
【0479】
以下の患者集団を統計解析に使用する：
【0480】
スクリーニング後のＮＭ－ＭＲＩスキャンを１回受けた対象
【0481】
統計学的方法
【0482】
対象素因
【0483】
登録して完了した、またはこの検討を中止した対象の数、および検討中止の理由を適宜、処置群ごとに表にする。
【0484】
一次エンドポイント
【0485】
カルビドーパ／レボドーパ治療の開始後の、ニューロメラニン尺度（黒質緻密部（ＳＮｃ）、ＳＮｃ部分領域におけるＮＭ濃度、全ＳＮｃにおけるＮＭの体積、およびＳＮｃの部分領域の体積）とＭＤＳ－ＵＰＤＲＳスコアの改善との相関関係
【0486】
カルビドーパ／レボドーパの開始後の、ＭＤＳ－ＵＰＤＲＳの改善をもたらすニューロメラニンレベル（ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域濃度、ＳＮｃおよびＳＮｃ部分領域におけるＮＭの体積）
【0487】
統計解析の詳細は、統計解析計画（ＳＡＰ）に含まれる
【0488】
ＮＭ－ＭＲＩ解析
【0489】
解析の詳細は、統計解析計画に提示される。
【0490】
プロトコールの逸脱
【0491】
逸脱はすべて列挙する。プロトコール逸脱は、重大または軽微と分類される。重大なプロトコールの逸脱は、治験依頼者によって判定される。重大なプロトコールの逸脱を伴う対象、または重大なプロトコールの逸脱と判断されるデータ点は、ＰＰ集団から除外される。
【0492】
人口統計学的特徴およびベースライン特徴
【0493】
人口統計学的特徴およびベースライン特徴を列挙し、処置および全体によって要約する。
【0494】
安全性
【0495】
有害事象
【0496】
有害事象のタイプおよび出現率を表にする。
【0497】
ＡＥは、Medical Dictionary for Regulatory Activities（ＭｅｄＤＲＡ（登録商標））の最新版を使用してコード化する。
【0498】
ＴＥＡＥ、処置に起因するＳＡＥ、および検討中止に至ったＴＥＡＥを経験している対象の数および割合は、処置群ごとに、および総合的には、ＭｅｄＤＲＡ器官別大分類（ＳＯＣ）および／または基本語（ＰＴ）によってまとめる。
【0499】
バイタルサイン
記述統計学は、ベースラインからのすべてのバイタルサインの測定（血圧および脈拍）変化について計算する。
記述統計学は、ベースラインからのすべてのバイタルサインの測定（血圧および脈拍）変化について計算する。
【0500】
使用した略称の一覧：
【表3-1】
【表3-2】
【0501】
実施例２に関する参照
【0502】
以下の参照は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0503】
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【0538】
（実施例３）
ニューロメラニン高感度ＭＲＩによって明らかになったコカイン依存症における黒質中のドーパミン異常に関する証拠
要約
ニューロメラニン高感度ＭＲＩによって明らかになったコカイン依存症における黒質中のドーパミン異常に関する証拠
要約
【0539】
目的：ヒト脳におけるドーパミン機能を検討する新規手段としてニューロメラニン高感度ＭＲＩ（ＮＭ－ＭＲＩ）の使用を裏付ける最近の証拠。この検討の目的は、この障害が鈍的シナプス前線条体ドーパミンに関連することを示す以前のイメージング検討に基づいて、年齢および性別一致対照と比較した、コカイン使用障害におけるＮＭ－ＭＲＩシグナルを検討することであった。
【0540】
方法：ＮＭ－ＭＲＩおよびＴ１強調画像は、コカイン使用障害を有する２０名の参加者、および３５名の対照から取得した。ＮＭ－ＭＲＩシグナルにおける診断群の影響は、黒質（ＳＮ）内のボクセルワイズ解析を使用して決定した。ＮＭ－ＭＲＩが報酬処理の変化に関連するかどうかを検討するため、金銭報酬遅延課題を使用して、２０名のコカイン使用者および１７名の対照のサブセットも機能的ＭＲＩイメージングを受けた。
【0541】
結果：対照と比較すると、コカイン使用者は、ＳＮの腹外側領域において、ＮＭ－ＭＲＩシグナルがかなり増大することが示された（線形回帰；修正後ｐ＝０．０２５、並べ替え検定；受信者操作特性曲線下面積＝０．８３）。探索的解析により、金銭報酬の期待の間に、腹側線条体の活性化に対するＮＭ－ＭＲＩシグナルの有意な相関関係は見出されなかった。
【0542】
結論：以前のイメージング検討が、線条体におけるドーパミンシグナル伝達の低下を示していることを考慮すると、ＳＮにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルの増大の知見は、コカイン使用障害の病態生理学にさらなる洞察をもたらす。解釈の１つは、コカイン使用障害は、サイトゾルおよび小胞のプール間のドーパミンの再分布に関連し、ニューロメラニンの蓄積の増加をもたらすということである。したがって、この検討は、ＮＭ－ＭＲＩは、依存症において、ドーパミンシステムを調べるための実践的なイメージング手段として働くことができることを示唆している。
【0543】
序論
【0544】
ドーパミン機能の変化は、ドーパミン摂取、受容体密度およびドーパミン放出量（１）の測定を含む、ポジトロン放出断層法（ＰＥＴ）を使用して、コカイン使用障害において以前に実証されている。ＰＥＴを用いて測定した、コカイン使用者における、刺激薬誘発性シナプス前ドーパミン放出量の低減が十分に再現され（１～４）、再発（１、２）を含めた、コカイン使用障害の一層難治性の症状に関連する。しかし、ＰＥＴは、依存症において、ドーパミンシグナル伝達に関する重要な洞察を提供することができるが、費用が高く、かなり専門的な基礎設備を必要とする。さらに、リスクのある若年集団における、縦断的検討および研究におけるその使用は、放射活性曝露によって限定される。
【0545】
最近の検討により、ニューロメラニン高感度磁気共鳴画像法（ＮＭ－ＭＲＩ）は、ドーパミン機能の相補的な非侵襲的代替尺度および完全性（５、６）をもたらすことができることが示唆される。ニューロメラニン（ＮＭ）は、黒質（ＳＮ）のドーパミンニューロンにおいて、生涯にわたり徐々に蓄積するサイトゾルドーパミンの変換から生成される色素である（７）。ニューロメラニンは鉄に結合し、ＭＲＩを使用してイメージングすることができる、鉄が形成する常磁性複合体に結合する（６、８、９）。ＮＭ－ＭＲＩは、パーキンソン病におけるＳＮ神経変性後のニューロメラニン枯渇を確実に捕捉することができる（６、１０）。重要なことに、この技法はまた、ドーパミン合成を刺激するとＮＭ合成が促進されるというｉｎ ｖｉｔｒｏでの証拠（１２、１３）と一致する、神経変性の非存在下でのドーパミン機能の変化を捕捉することができる（５、１１）。
【0546】
特に、黒質の部分領域内のＮＭ－ＭＲＩシグナルは、精神病に関連して増加し（５）、精神病におけるドーパミンシグナル伝達の増加というＰＥＴ所見と一致する（１４）。さらに、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、シナプス前ドーパミン放出量のＰＥＴ測定値と中脳における安静時血流の両方と直接相関する（５）。したがって、一実施形態では、本明細書において開示されている主題は、ＮＭ－ＭＲＩが、明白な神経変性なしに精神障害を検討するために有用性を有するドーパミン作動性経路の機能的変化の代替尺度を提供することを実証している。
【0547】
ここでは、ＮＭ－ＭＲＩを初めて使用し、ドーパミン機能不全を伴う障害であるコカイン使用障害において同様の変化を検出できるかどうかを試験した。この目的のために、本明細書における主な解析は、黒質におけるＮＭ－ＭＲＩシグナルに対する診断群の影響について試験した。理論によって拘泥されないが、以前のＰＥＴ検討（１、３）に基づくと、コカイン使用障害は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの低減を伴うと考えられる。探索的解析では、コカイン使用障害におけるＮＭ－ＭＲＩシグナル強度の変化と、金銭報酬遅延課題中の血行動態脳応答との間の評価した関連性を評価した。この課題における報酬を期待している間の腹側線条体の活性化は、薬物依存および行動嗜癖（１８、１９）が一貫して低減するドーパミン（１６、１７）に関連する報酬処理（１５）のロバストな機能的読み出しをもたらすことが示されている。腹側線条体は、腹側被蓋野および背内側ＳＮからの投影を受け取るので（２０、２１）、ＳＮにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルと腹側線条体における報酬関連活性化との間の関係を探索した。
【0548】
方法
【0549】
参加者
【0550】
この検討は、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｓｔａｔｅ Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅの施設審査員会によって承認された。参加者はすべて、書面のインフォームドコンセントを提出した。コカイン使用参加者は、他の現在の軸Ｉ診断または現在の医療的疾病がない、中等度から重度のコカイン使用障害に関する、ＤＳＭ－Ｖ基準を満足した。他の物質使用障害（タバコおよびコカインを除く）のいずれも、除外基準であった。組入れ時に、これらの参加者は、燻煙したコカインを積極的に使用しており、これは、尿毒性により確認した。それらは、スキャンの前に最低でも５日間、断煙するように要求され、これは、尿薬物検査（隔日に実施）によって確認した。参加者は、スキャンの前に、最低で１時間、タバコの使用を控えた。タバコ使用対照および非タバコ使用対照の群もまた含んだ。スクリーニング手順には、身体検査、心電図および検査室検査が含まれた。参加者はすべて、広告によって、および口伝えによって動員した。対照は、現在または過去の軸Ｉ障害（タバコの使用障害を除く）、神経障害歴、または現在の主な医療的疾病について除外した。合計では、５８名の男性がこの検討に参加した。３名の参加者（１名のコカイン使用者および２名の対照）は、使用不可のＮＭ－ＭＲＩ画像のため（参加者が動いたため［中脳に影響を及ぼす、はっきり見える、染みまたは帯のようなアーチファクトを示す、ｎ＝２］、または画像スタックの配置が正しくないため［ｎ＝１］）に除外した。したがって、合計で５５名の参加者：図４に示されている、２０名のコカイン使用者および３５名の年齢および性別の一致した対照を解析に確保した。参加者はすべて、受けたソーシャルサポートの多次元尺度（Ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｓｃａｌｅ ｏｆ Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ Ｓｏｃｉａｌ Ｓｕｐｐｏｒｔ）（２２）およびベックうつ病調査表（２３）を含む自己報告質問票を完了した。
【0551】
ＮＭ－ＭＲＩの取得
【0552】
磁気共鳴（ＭＲ）画像は、以前の検討（５）における方法に従い、３２チャネルのフェーズドアレイＮｏｖａヘッドコイルを使用して、ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ ３Ｔ ＭＲ７５０スキャナーですべての検討参加者に対して取得した。ロジスティック上の理由から、代わりに８チャネルのｉｎ ｖｉｖｏでのヘッドコイルを使用して、数枚のスキャン（すべてのスキャンの７％、合計５５名のうち４名）を取得した。ＮＭ－ＭＲＩ画像は、以下のパラメーター：反復時間（ＴＲ）＝２６０ｍｓ；エコー時間（ＴＥ）＝２．６８ｍｓ；フリップ角度＝４０°；面内解像度＝０．３９×０．３９ｍｍ２；視野を含む部分的な脳の対象範囲（ＦｏＶ）＝１６２×２００；マトリックス＝４１６×５１２；スライス数＝１０；スライスの厚さ＝３ｍｍ；スライスギャップ＝０ｍｍ；磁化移動周波数オフセット＝１，２００Ｈｚ；励起回数（ＮＥＸ）＝８；取得時間＝８．０４分による、磁化移動コントラスト（２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ）を使用した２Ｄグラジエント応答エコーシーケンスを使用して取得した。スライス処方プロトコールは、前交連－後交連線に沿って画像スタックを方向付け、上部スライスを第三脳室の床から３ｍｍ下に配置することからなった（さらなる詳細に関しては、（５）を参照されたい）。このプロトコールは、中脳の一部および周辺構造のＳＮ含有部分の対象範囲を提供する。ＮＭ－ＭＲＩ画像の前処理を支持するために（以下を参照されたい）、全脳の高解像度Ｔ１強調構造ＭＲＩスキャンも、高速スポイルドグラジエントエコーシーケンス（反転時間＝５００ｍｓ、ＴＲ＝６．３７ｍｓ、ＴＥ＝２．５９ｍｓ、フリップ角度＝１１°、ＦｏＶ＝２５６×２５６、スライス数＝２４４、等方性ボクセルサイズ＝１．０ｍｍ３）、または一部の場合、３Ｄ ＢＲＡＶＯシーケンス（反転時間＝４５０ｍｓ、ＴＲ約７．８５ｍｓ、ＴＥ約３．１０ｍｓ、フリップ角度＝１２°、ＦｏＶ＝２４０×２４０、スライス数＝２２０、等方性ボクセルサイズ＝０．８ｍｍ３）を使用して取得した。ＮＭ－ＭＲＩ画像の品質は、取得直後にアーチファクトに関して目視検査し、必要に応じて、時間の許す限りスキャンを繰り返した。
【0553】
ＮＭ－ＭＲＩの前処理
【0554】
以前の研究（５）と同様に、ＮＭ－ＭＲＩスキャンは、標準化されたＭＮＩ空間でのボクセルワイズ解析を容易にするために、ＳＰＭ１２を使用して前処理した。ＮＭ－ＭＲＩスキャンは、参加者のＴ１強調スキャンに最初に同時登録した。次に、組織のセグメント化は、Ｔ１強調画像を使用して行った。ＮＭ－ＭＲＩスキャンは、すべての検討参加者から生成した灰白質および白質のテンプレートを使用したＤＡＲＴＥＬルーチンを使用してＭＮＩ空間に正規化した。平滑化されていない正規化済みＮＭ－ＭＲＩスキャンの再度サンプリングしたボクセルサイズは、１ｍｍで等方性とした。画像はすべて、各前処理工程後に目視検査した。次に、カスタムＭａｔｌａｂ（登録商標）（Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ）スクリプトを使用して、強度の正規化および空間平滑化を実施した。各参加者およびボクセルｖに関するコントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）は、ＣＮＲｖ＝（Ｉｖ－モード（ＩＲＲ））／モード（ＩＲＲ）として、ＮＭ含有量が最小値を有することが分かっている白質路、大脳脚の参照領域ＲＲからのＮＭ－ＭＲＩシグナル強度Ｉの相対差として計算した。参照領域のテンプレートマスクおよびＳＮのテンプレートマスクは、ＭＮＩ空間におけるテンプレートＮＭ－ＭＲＩ画像に手作業でトレースすることによって作成した（検討参加者全員からの正規化ＮＭ－ＭＲＩスキャンの平均値、さらなる詳細に関しては図１および以前の報告を参照されたい（５））。モード（ＩＲＲ）は、マスク内のすべてのボクセルの分布のヒストグラムにカーネル平滑化関数あてはめから各参加者について計算した。次に、得られたＮＭ－ＭＲＩコントラスト対ノイズ比マップは、１ｍｍの半値全幅ガウスカーネルを用いて空間的に平滑化した。
【0555】
ＮＭ－ＭＲＩ解析
【0556】
解析はすべて、Ｍａｔｌａｂ（登録商標）で実施した。先の検討（５）に従い、主要解析は、ＳＮマスクにおけるコントラスト対ノイズ比の値のボクセルワイズ解析からなった。この手法は、機能的に別個のＳＮニューロン部分集団（２０）におそらく対応するトポグラフィー変化を捕捉し、この手法は、ドーパミン作動性病態生理学に対して高い感度を以前に示した（５）。特に、一次ボクセルワイズ解析は、ＣＮＲｖ＝β０＋β１・診断＋Σｎ
ｉ＝２βｉ・迷惑共変量＋εとして、ＳＮマスク内の各ボクセルｖにおいて、コントラスト対ノイズ比（ＮＭシグナル）を予測する、ロバスト線形回帰解析（Ｍａｔｌａｂ（登録商標）におけるｒｏｂｕｓｔｆｉｔ関数）により、コカイン使用者および対照の間の特定の差異を検討し、タバコの使用（１日あたりのシガレットの本数）、ヘッドコイルおよび年齢が、迷惑共変量である。年齢とニューロメラニン蓄積（７）との間の既知の関係を考慮すると、年齢の補正が重要であることに留意されたい。以前の検討と同様に（５）、不完全なＳＮ対象範囲または極値（コントラスト対ノイズ比＜－８％またはコントラスト対ノイズ比＞４０％；対象あたり、平均７１±１９５ボクセルまたはすべてのＳＮボクセルの４％を切り捨てた）のために欠測値を有する参加者データ点を切り捨てた後に、群に由来するテンプレートＳＮマスクを使用した。多重比較を修正し、以前の検討（５）に再度従い、効果の空間範囲を、正または負のどちらか一方の方向のＮＭシグナルにおける診断的差異（コカイン使用者と対照との間）を示すボクセルｋ（隣接している、または隣接していない）の数として定義した（ｐ＜０．０５の回帰係数β１のｔ検定に対する、ボクセルレベルの高さ閾値、片側；結果は、ｐ＜０．０１のより厳密な高さ閾値において、依然として有意であることに留意されたい）。次に、ＮＭシグナルの個々のマップに関して、診断標識がランダムにシャッフルされた、並べ替え検定に基づいて、有意性検定を決定した。これにより、１０，０００個の並べ替えられたデータセットのそれぞれに対する空間範囲の測定値がもたらされ、真のデータにおける効果の空間範囲ｋを偶然に観測する確率を計算するためのヌル分布を形成する。したがって、この検定は、効果の空間範囲ｋが偶然によって予想されるよりも大きいかどうかを判定することによる多重比較を修正する（ｐ補正後＜０．０５、１０，０００順列）。
【0557】
ＳＮにおけるボクセルワイズな効果のより詳細なトポグラフィー説明に関すると、ＳＮボクセル全体の事後多重線形回帰解析を使用して、ＳＮマスク内の、ｘ（正中線からの絶対距離）、ｙおよびｚ方向のＭＮＩボクセル座標の関数として、効果の強度を予測した。完全性のため、ＳＮマスク全体の平均ＮＭシグナル対して関心領域解析も実施した。関心領域解析は、迷惑共変量として、ヘッドコイル、年齢および不完全なＳＮ対象範囲（はい／いいえ）を含むロバストな線形回帰解析からなった。
【0558】
診断群に基づいて参加者を分けるＮＭ－ＭＲＩの能力は、一次ボクセルワイズ解析においてコカイン使用障害に関連すると特定されたボクセルにおける平均ＮＭ－ＭＲＩシグナルに基づいて、効果量の推定値と受信者操作特性曲線下面積を計算することによって決定した（これ以降、「コカイン使用ボクセル」と呼ぶ：一次ボクセルワイズ解析またはリーブワンアウト手順後のボクセルワイズ解析によって診断効果を示すボクセル。リーブワンアウト手順を使用して、ボクセルの選択によって偏りのない効果量の測定値を得た：所与の参加者について、関心のある変数がＮＭ－ＭＲＩシグナルに関連するボクセルが、この（提供された）参加者を除くすべての参加者を含む解析において最初に特定された。次に、提供された参加者における平均シグナルを、この一連のボクセルから計算した。この手順をすべての参加者に対して繰り返し、そうして、各参加者が、それらを除外した解析から得られた、抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩシグナル値を有した。コーエンのｄおよびｆ２効果量測定の信頼区間は、ブーストトラップによって決定した。
【0559】
偏相関関係は、コカイン－使用時ボクセルから抽出した、ＮＭ－ＭＲＩシグナルに対する臨床的な測定値に関係し、年齢およびタバコの使用を共変量とした。ｐ＜０．０５でのＬｉｌｌｉｅｆｏｒｓ検定によれば、臨床測定値が正規分布していなかったので、スピアマン偏（ノンパラメトリック）相関を使用した。
【0560】
ｆＭＲＩ方法
【0561】
検討参加者の３７名（２０名のコカイン使用者、１７名の対照）ｆＭＲＩデータを収集した。参加者が金銭報酬遅延課題を完了している間に、血中酸素濃度依存（ＢＯＬＤ）ｆＭＲＩを取得した。エコープラナー画像は、以下のパラメーター：反復時間（ＴＲ）＝１５００ｍｓ；エコー時間（ＴＥ）＝２７ｍｓ；フリップ角度＝６０°；面内解像度＝３．５×３．５ｍｍ２；スライスの厚さ＝４ｍｍ；スライスギャップ＝１ｍｍで取得した。２回行い、それぞれ、１２．１分間、続いた。ｆＭＲＩ画像は、スライス時間補正、再調整、Ｔ１強調スキャンへの同時登録、標準化されたＭＮＩ空間への空間正規化、平滑化（６ｍｍ半値全幅カーネル）を含む、ＳＰＭ１２における標準法を使用して前処理した。使用した金銭報酬遅延課題は、金銭報酬（１ドルまたは５ドル）、金銭的損失（１ドルまたは５ドル）または結果なし（０ドル）に関するフィードバックのその後の受領にリンクした視覚的手がかり（幾何学的形状）の提示を含む標準バージョン（２４）と同様であった。この課題は、５つの条件に均等に分割した１１０回の試験からなった。お金を得るか、または損失を回避することは、参加者に視覚的な合図に続く素早くキーを押させることによって、確率的に実現した。キーを押すのに利用可能な時間は、練習試験の間の参加者の運動速度に基づいて個別化した。第１レベルのモデルには、予測期間（ボタンを押した後、およびフィードバック前の期間として定義）、見込み期間（手がかりの提示後、およびボタンを押す前）、および結果期間（フィードバックの送信時）の間の、５つの条件すべてに対するボックスカーリグレッサを含んだ。迷惑リグレッサには、２４個のモーションパラメーター（６個のモーションパラメーター、およびその二乗、導関数、および二乗導関数）、および２回の実行に対応するセッション固有の切片が含まれた。以前の検討（１５）と同様に、報酬の期待中の活性化は、５ドルと０ドルの獲得条件との間のコントラストによって定義した。各参加者に関すると、腹側線条体のマスク内のこのコントラストからのシグナル（公表されている線条体の機能マスクから、／／ｏｓｆ．ｉｏ／ｊｋｚｗｐ／）を抽出した。腹側線条体は、この課題を使用すると、最も一般的に調査される脳構造であり（１９）、この課題の間に報酬に関連する活動のロバストなかつ信頼性の高い読取り値をもたらすことが示された（２５）。ＮＭ－ＭＲＩへの関係を決定するために、線形回帰を使用して、年齢およびタバコの使用を制御する、腹側線条体における予測的なＢＯＬＤ活性に対する、診断、コカイン使用ボクセルにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナル、およびＮＭ－ＭＲＩシグナルによる診断の相互作用の効果を検討した。
【0562】
結果
【0563】
黒質におけるＮＭ－ＭＲＩシグナルに及ぼす診断の影響
【0564】
コカイン使用者と対照との間の差異の演繹ボクセルワイズ解析
【0565】
ＳＮ内で主に腹外側に位置するボクセルのサブセットは、対照と比較した、コカイン使用者において有意に増加したＮＭ－ＭＲＩシグナル（コントラスト対ノイズ比）を示した（ｐ＜０．０５において、１７７５個のボクセルのうち３４４個、年齢、ヘッドコイルおよび１日あたりのシガレットの本数を制御する、ロバストな線形回帰；ｐ補正後＝０．０２５、並べ替え検定；ピークボクセルＭＮＩ座標［ｘ、ｙ、ｚ］：６、－２６、－１７ｍｍ；図２Ｂを参照されたい）。比較的軽度の喫煙者のこのサンプルでは、タバコの使用は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの差異に有意に関連しなかった（２６７個のＳＮボクセルは、一次線形回帰モデル、ｐ補正後＝０．０５４における、１日あたりのシガレットの本数に正に相関するシグナルを示した）。
【0566】
コカイン使用者が、ボクセルワイズ解析における対照に対するＮＭ－ＭＲＩシグナルの増大を示す、ボクセルから抽出された平均ＮＭ－ＭＲＩシグナル値に基づくと（図２Ｂでは赤色で示されているコカイン使用ボクセル、図２Ａの上部パネルに示されているこれらのボクセルからの抽出した値を含む）、コカイン使用障害の診断は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルに中等度から大きな影響を及ぼした（コーエンのｄ＝１．３４、９５％信頼区間［ＣＩ］＝０．９１～１．９０、コーエンのｆ２＝０．４６、９５％ＣＩ＝０．１９～０．９５；偏りのないリーブワンアウトコーエンのｄ＝０．７７、９５％ＣＩ＝０．３５～１．２７、コーエンのｆ２＝０．１５、９５％ＣＩ＝０．０２～０．４３；すべての推定値は、年齢、ヘッドコイルおよびタバコの使用に合わせて調節されたＮＭ－ＭＲＩシグナルに基づいた）。コカイン使用ボクセルから抽出された調節後のＮＭ－ＭＲＩシグナルの診断的差異は、考えられる交絡に対する検討サンプルのサブセットを解析した場合、中程度から大きいままであった（教育年数の制御：コーエンのｄ＝０．７６、９５％ＣＩ＝０．２２～１．３９、ｎ＝３８；抑うつ症状の制御：コーエンのｄ＝０．８４、９５％ＣＩ＝０．３１～１．５２、ｎ＝３７；認識されたソーシャルサポートの制御：コーエンのｄ＝１．０６、９５％ＣＩ＝０．５２～１．７２、ｎ＝３７；非喫煙者を除く：コーエンのｄ＝１．０５、９５％ＣＩ＝０．５０～１．７４、ｎ＝２８；８チャネルコイルでスキャンされた参加者を除外：コーエンのｄ＝１．３８、ＣＩ＝０．９３～１．９７、ｎ＝５１）。さらに、大部分のコカイン使用者は、コカイン使用時ボクセルから抽出された調節したＮＭ－ＭＲＩシグナルに基づいて、３５名の対照すべてに対して正常に分類することができた（受信者操作特性曲線下面積［ＡＵＣ］＝０．８３、バイアスのないリーブワンアウトＡＵＣ＝０．７１；図２）。
【0567】
完全性のため、関心領域の解析を使用して全ＳＮ内で平均化したＮＭ－ＭＲＩシグナルを調べた。ここでもやはり、コカイン使用者は、対照と比較して有意に増加したＮＭ－ＭＲＩシグナルを示した（ｔ４９＝２．０７、ｐ＝０．０４４、コーエンのｄ＝０．６２、９５％ＣＩ＝０．１９～１．１２、年齢、ヘッドコイル、タバコの使用および不完全なＳＮ対象範囲を制御するロバスト線形回帰；ＡＵＣ＝０．６９）。
【0568】
黒質におけるＮＭ－ＭＲＩシグナルとコカイン使用の重症度の測定値との関係の探索的解析
【0569】
コカイン使用時ボクセルから抽出したＮＭ－ＭＲＩシグナルが、コカイン使用の重症度と相関するかどうか試験し、使用期間（ρ＝－０．３３、ｐ＝０．１８）または１週間あたりのコカインに費やされた金額と有意な相関関係がないことが見出された（ρ＝－０．０８、ｐ＝０．７４；年齢およびタバコの使用を制御するスピアマン偏相関）。
【0570】
黒質におけるＮＭ－ＭＲＩシグナルと報酬の期待に応答する腹側線条体との関係の探索的解析
【0571】
コカイン使用障害におけるドーパミン関連回路機能不全に対するＮＭ－ＭＲＩ所見の関係を探索するため、金銭報酬を期待している間に、腹側線条体においてｆＭＲＩ ＢＯＬＤ活性化を測定した。期待される通り、参加者のすべてにわたり、報酬がない場合と比較して報酬を期待した場合に、腹側線条体においてＢＯＬＤシグナルがより高かった（ｔ３６＝２．５６、ｐ＝０．０１５、期待している間の［５ドル～０ドル］対比の１サンプルｔ検定）。しかし、腹側線条体におけるこの報酬に関連する活性化は、群間で差異がない（β＝０．０３８、ｔ３２＝０．７２、ｐ＝０．４８）か、またはすべての参加者にわたり、コカイン使用時ボクセルにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルと相関しなかった（β＝－０．０１５、ｔ３２＝－１．５２、ｐ＝０．１４）。腹側線条体における報酬関連活性化に対するＮＭ－ＭＲＩシグナル相互作用による群も存在しなかった（ｐ＝０．２４；年齢およびタバコの使用を制御する線形回帰）。
【0572】
議論
【0573】
コカイン使用障害を有する個体のＳＮにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルの増大を示すデータが本明細書において提示されている。この増大は、全ＳＮの全体にわたり示されなかったが、むしろより腹側および外側のＳＮ部分領域で優勢であった。ＮＭ－ＭＲＩシグナルが、実験的調製における合成メラニンの濃度（８）、および死後中脳組織中のＮＭの濃度（５）に反映すること、およびＳＮにおけるＮＭ蓄積はドーパミン機能に依存することを考慮すると（５、１２、１３）、これらの知見により、コカイン使用者が、ドーパミン作動性機能不全の指標となり得る、これらのＳＮ部分領域における、ＮＭ濃度の向上を示すことが示唆された。
【0574】
シナプス前ドーパミンがコカイン使用障害において鈍化することを示した以前のＰＥＴ検討を考慮すると、コカイン使用者におけるＮＭシグナルが上昇するという知見は、驚くべきものであった（１～４）。しかし、この相違点は、この障害におけるドーパミンシグナル伝達の病態生理学にさらなる洞察をもたらす。線条体におけるドーパミン放出の鈍化とＳＮにおけるＮＭの上昇とを組み合わせると、ドーパミンが対照と比べ、コカイン使用者では、異なって分布していることを示唆する。シナプス小胞に集中するドーパミンが少なく、サイトゾルプールにドーパミンが一層多いことは、小胞からのドーパミン放出量を推定するＰＥＴ検討と、サイトゾル中のドーパミン濃度に基づいて蓄積するＮＭのイメージングとの間の相違点が説明される（１２、２６）。一方、コカイン使用障害がドーパミン合成の全体的かつ持続的な減少と関連している場合、ＰＥＴおよびＮＭ－ＭＲＩシグナルの両方の低下が期待される。
【0575】
コカイン使用障害が小胞とサイトゾルの貯蔵との間のドーパミンの再分布を含むという仮説を支持する、いくつかの以前の検討が存在する（この仮説の図示に関しては、図３を参照されたい）。慢性的なコカイン曝露は、小胞モノアミン輸送体２（ＶＭＡＴ２）の発現量の低減と関連しており、小胞プールにおいてドーパミンが少なくなり、サイトゾルプールのドーパミンが多くなる。ＶＭＡＴ２の低減は、コカインを慢性的に自己投与する非ヒト霊長類（２７）およびヒトコカイン使用者（２８）に示されている。死後ヒト検討でも、コカイン使用者における線条体ＶＭＡＴ２の低減が示されている（２９～３１）。
【0576】
コカイン使用障害におけるＶＭＡＴ２発現量の鈍化により、ＰＥＴによるシナプス前ドーパミン放出量の低下が説明され（１～４）、この集団で見られる［１８Ｆ］ＤＯＰＡ蓄積の低下を説明することもでき（３２）、これは、シナプス小胞に集中する放射性トレーサーに依存する可能性が高いからである（３３）。ＶＭＡＴ２発現量の低下は、中脳におけるＮＭ形成の上昇と相関することも示されている（１２、３４）。コカインの使用は、Ｄ２自己受容体および他のいくつかのタンパク質の発現量の変化と関連していることが示されているが（１、３５）、これらの変化は一般に、ＮＭ蓄積とドーパミン放出の両方を同じ方向にシフトさせると思われる。一方、ＶＭＡＴ２の変化は、反対方向に発生する観察された変化に対する最も簡潔な説明として際立つ。まとめると、これらのイメージング検討は、コカインの使用が小胞プールにおけるドーパミンの低下およびサイトゾルコンパートメントの一層高い濃度に関連していることを示唆する。しかし、仮説を裏付けるためには、中脳におけるＮＭ－ＭＲＩと組み合わせたコカイン使用者におけるＶＭＡＴ２およびドーパミン放出をイメージングする検討が必要である。コカインの使用が実際にサイトゾルのドーパミンを増加させる場合、このコンパートメントでのドーパミンの酸化が反応性キノン種を形成するので、上記のことは、ニューロンにリスクをもたらす可能性がある（３６）。しかし、コカイン使用者におけるドーパミン細胞死の増進（３７）またはパーキンソン病のリスク（３８）の明確な証拠は存在しない。
【0577】
主な知見の別の解釈は、コカイン使用者におけるＮＭ上昇が、参加者の生涯にわたって発生したドーパミンの反復する一時的な急上昇に起因し、これは、ＰＥＴによって捕捉できない可能性がある。ＮＭ顆粒は、細胞死の後にしか除去されず（２６）、したがって、ドーパミン機能の長期的なリポーターとして機能し、コカイン使用歴かなり以前であっても（これは、コカイン消費中に過度なドーパミンに急激に至る恐れがある）、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの持続的増加として現れ得る。この可能性に対処するには、将来の縦断的検討が必要になると思われる。
【0578】
知見の機能的重要性の最初の試験として、ＳＮ内のコカイン使用時ボクセルにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルが、報酬システム機能のロバストなプローブである金銭報酬遅延課題の間の腹側線条体における報酬の期待に対するｆＭＲＩ応答と相関するかどうかを検討した（１５、１９、２５）。有意な相関関係は見出されなかった。コカイン使用者における異常は、主な投射を腹側線条体に送る「辺縁」ＳＮまたは腹側被蓋野［過大包括的ＳＮマスクの背内側領域（２１）］の近傍でクラスター形成しないので、これはおそらく驚くべきことではない。むしろ、トポグラフィー解析は、認知の柔軟性および他の高次機能に関与すると考えられる背側線条体への顕著な投射を伴う部分領域である腹側（または「認知」）ＳＮ（２１）において優勢な群の差異であることを示した。コカイン使用者におけるドーパミン機能のＰＥＴイメージング検討により、背側線条体におけるドーパミン作動性変化の一貫した証拠が見出されたが、上記の検討により、腹側線条体の顕著な変化もまた見出された。興味深いことに、この集団では、コカイン使用者がＳＮの背側線条体投射領域においてＮＭ－ＭＲＩシグナルの増加を示すが、腹側線条体投射領域では増加しないという観察は、背側線条体ではなく腹側線条体での有意なＶＭＡＴ２低減するという以前の観察と一致する（２８、３１）。この解剖学的パターンの根底にあるものが何であろうとも、認知機能を補助する黒質線条体回路がコカイン使用障害において重要となり得ること、および今後の検討は、報酬課題に加えて、一層高次の認知過程を探索することによって、この障害におけるＮＭ－ＭＲＩシグナル変化の機能的重要性を決定付けるために良好な位置にあり得ることを強調するものである。
【0579】
この検討の主な制限は、比較的小さく、全部が男性のサンプルであることである。しかし、物質使用障害におけるＮＭ－ＭＲＩのこの最初の報告は、この集団においてドーパミン機能を測定するための、このような方法が有望であることを裏付けるものである。物質使用を調査する唯一の以前のＮＭ－ＭＲＩ検討は、精神病患者の小グループにおけるＳＮ領域のサイズの予備評価であった。物質使用を伴う精神病患者は、非使用患者よりも大きなＳＮ領域を示した（３９）。物質使用障害における死後組織中のＮＭ濃度を調査する以前の研究はなく、これは知見の収束的支持を提供するための重要な将来の方向性になると思われる。とりわけ、ＮＭ－ＭＲＩおよびタバコ使用の間の傾向レベルの関係を示す知見に照らし合わせると、一般化の問題に対処するためにさらなる研究が必要である（これは、より多数のサンプルまたは一層頻度の高い喫煙者では有意に十分に到達し得る）。ＮＭシグナルの増加がＶＭＡＴ２の下方調節によるものであると仮定すると（２７、２８）、報告されたＮＭ－ＭＲＩ表現型は、ＶＭＡＴ２に影響を及ぼすコカインまたは他の薬物に特異的である可能性がある［おそらくメタンフェタミンを含むが、ＶＭＡＴ２との関係はあまり明確ではない（１）］。本明細書におけるデータにおいてＮＭ－ＭＲＩシグナルとコカイン使用期間との間に有意な相関関係がないことは驚くべきことである。ＮＭが経時的に蓄積することを考えると、使用期間が長くなると、コカイン使用者に見られるいずれの異常も誇張されることが予想される。しかし、参加者全員が長年コカインを使用しているので、本明細書において開示されているサンプルの使用期間の範囲が限られているために、有意な関係が欠如している可能性がある。ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、単一の生物学的過程を反映していないが、ドーパミン合成（１２）、小胞へのドーパミンの移動（３４）またはドーパミン細胞死（６）の変化によって変化する可能性がある。このような非特異性は、イメージング測定に共通しており（４０、４１）、本明細書における知見は以前のＰＥＴイメージング報告に照らして解釈することができるので、神経生物学的機構の三角測量におけるマルチモーダル研究の有用性の根拠を示す。ＮＭ－ＭＲＩの結果の解釈は、コカイン使用者におけるドーパミン細胞死の増進がないことによって単純化されるが（３７）、ＮＭ蓄積の変化と組み合わされた実質的な細胞死を示す障害をもたらすＮＭ－ＭＲＩの解釈は、一層、難題となり得る。
【0580】
ここで、コカイン使用者における異常なＮＭ蓄積に関するＮＭ－ＭＲＩの証拠が、提示されており、これは、以前の研究と一致するドーパミン機能不全の間接的な指標である。したがって、本明細書において開示されている主題は、ＮＭ－ＭＲＩを依存症の有望な研究手段として位置付け、覚醒剤使用障害の候補バイオマーカーとしてのその開発を支持するものである。依存症におけるドーパミンの中心的な役割とＮＭ－ＭＲＩデータ取得の容易さを考えると、この方法は、ＰＥＴを使用して検討するのが難題である、特に若くてリスクのある集団への機会を提供し、ドーパミンの変化の縦断的軌跡を説明するので、依存症におけるドーパミンの変化の理解を進める可能性を有する。
【0581】
実施例３に関する参照
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【0582】
（実施例４）
ニューロメラニン高感度ＭＲＩシグナルと老年期うつ病における精神運動遅滞との関連
要約
ニューロメラニン高感度ＭＲＩシグナルと老年期うつ病における精神運動遅滞との関連
要約
【0583】
老年期うつ病（ＬＬＤ）は、高齢者によく見られる障害状態であり、処理速度と歩行速度の低下を伴うことが多い。これらの症状は、ドーパミン機能の障害に関連しており、レボドーパ（Ｌ－ドーパ）によって時として治療される。この検討では、ドーパミン機能の代替尺度であるニューロメラニン高感度磁気共鳴画像法（ＮＭ－ＭＲＩ）と、数字記号試験および歩行速度パラダイムによって測定されるベースラインの減速との間の関連性を判定するため、ＬＬＤを有する３３名の高齢者を募集した。二次解析では、３週間のＬ－ドーパを服用したこれらの患者のサブセット（Ｎ＝１５）におけるＬ－ドーパ処置応答を予測するＮＭ－ＭＲＩの能力も評価した。これらの患者のさらなるサブセット（Ｎ＝６）は、ベースライン時および処置後にＮＭ－ＭＲＩを用いてスキャンし、ＮＭ－ＭＲＩシグナルに対するＬ－ドーパ処置の効果を評価した。特に、内側、前側および背側のＳＮ－ＶＴＡにおいて、ベースラインＮＭ－ＭＲＩが低いと、ベースライン歩行速度が遅くなることと相関することが見出された（１，８０７個の黒質腹側被蓋野（ＳＮ－ＶＴＡ）ボクセルのうち３４６個、Ｐ補正後＝０．０３８）。二次解析では、ベースラインＮＭ－ＭＲＩと、歩行速度、処理速度またはうつ病の重症度における処置関連変化との間の関連性を示すことができなかった（すべてＰ補正後＞０．３６１）。ベースラインと比較して、Ｌ－ドーパによる処置の３週間後のＮＭ－ＭＲＩシグナルが増大する証拠が見出された（１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち２００個、Ｐ補正後＝０．０４６）。全体として、これらの知見は、ＮＭ－ＭＲＩがＬＤＤを有する患者における歩行速度の変動に感度が高いことを示しており、このことは、この非侵襲的ＭＲＩ測定は、老年神経精神医学におけるドーパミン関連性精神運動遅滞の有望なマーカーを提供し得ることを示唆する。
【0584】
序論
【0585】
老年期うつ病（ＬＬＤ）は、高齢者によく見られる障害状態であり、再発することが多く、慢性化する恐れがあり、抗うつ剤投薬に非応答性であることが多い（１～４）。動機付けの欠陥、処理速度の減速、および歩行障害は、ＬＬＤ表現型の顕著な側面であり、ドーパミン作動性機能不全が重要な病態生理学的役割を果たし得ることを示唆する（５～７）。これらの特徴は、抗うつ薬処置の負の予後因子であり（８）、死亡を含めた一層幅広い健康への悪影響転帰の予見となる（９、１０）。最近の検討により、カルビドーパ／レボドーパ（Ｌ－ドーパ）単剤療法が、選択された線条体部分領域においてドーパミンの利用可能性を増大することにより、うつ病高齢者における処理速度、歩行速度およびうつ症状を大幅に改善することが示唆されている（１１）。しかし、ＬＬＤは、不均一で病因的に複雑な障害であり、ドーパミン欠乏症の個体を特定し、その処置を個別化するための非侵襲的でスケーラブルな方法の必要性を示唆する。この方向への最初のステップとして、ここでは、ニューロメラニン高感度磁気共鳴画像法（ＮＭ－ＭＲＩ）がＬＤＤのドーパミン関連表現型、特に精神運動遅延を捕捉する能力を試験した。
【0586】
精神運動遅延は、ＬＤＤにとって臨床的に非常に重要であり、ドーパミン機能にリンクしている。ＬＬＤでは、処理速度の低下は、抗うつ剤に対する貧弱な急性応答（８）、および認知症に対する一層高いリスクを予測（１２）する一方、歩行の減速は、転倒（１３）、障害（１４）および死亡（６）のリスクが高まる。高齢個体における精神運動遅滞は、少なくとも部分的には、加齢に伴うドーパミン伝達の低下に起因すると考えられており（１５～１７）、中線条体ドーパミン作動性伝達を歩行速度にリンクするヒトおよび前臨床研究と一致する（１８、１９）。このリンクを考慮すると、精神運動遅延の存在は、ＬＤＤの病態生理学に対する中心となり得る（７）、根本的なドーパミン作動性欠損であって、Ｌ－ドーパなどのプロドーパミン作動性処置によって改善され得るドーパミン作動性欠損を示し得る。実際に、以前の検討により、歩行速度が遅いＬＬＤ個体では、Ｌ－ドーパ単剤療法は、中線条体ドーパミン伝達を正常化することにより、精神運動遅滞およびうつ症状を改善することができることが示された（１１）。これらの結果は有望であるが、歩行速度の低下は、ドーパミン欠損の間接的かつ非特異的なマーカーであり、ＮＭ－ＭＲＩのようなより直接的な尺度が、Ｌ－ドーパ処置から最も恩恵を受け得るＬＤＤ患者の選択を最適化することができることを示唆する。
【0587】
ＮＭ－ＭＲＩは、ＮＭリッチ領域におけるニューロメラニン（ＮＭ）濃度の可視化を可能にする非侵襲的イメージング技法である（２０、２１）。ＮＭは、黒質（ＳＮ）のドーパミン作動性ニューロンに蓄積するドーパミン代謝の生成物である（２２～２５）。ＳＮのＮＭ－ＭＲＩイメージングは、ドーパミン機能のマーカーとして最近検証され、ＮＭ－ＭＲＩシグナルは、線条体におけるドーパミン放出能のポジトロン放出断層法（ＰＥＴ）測定値と相関し、精神性疾病に関連するドーパミン機能不全を捕捉する（２０）。したがって、ＮＭ－ＭＲＩは、少なくとも一部のＬＤＤ患者を含むドーパミン機能不全を有する患者における処置選択のための潜在的なバイオマーカーとして独自に適しており、その非侵襲性、費用効果および電離放射線がないことを考慮すると、広く採用することができる。
【0588】
本検討の目的は、精神運動遅滞のための潜在的なバイオマーカーとしてＮＭ－ＭＲＩの適合性を判定すること、ならびにＮＭ－ＭＲＩが、ＬＬＤにおけるＬ－ドーパ処置応答を予測する能力を試験およびそのモニタリングを開始することであった。理論によって拘泥されないが、一層遅い処理を有する個体、および一層遅い歩行を有する個体は、ＮＭ－ＭＲＩによって測定すると、一層低いドーパミン機能を示すと考えられる。さらに、少ないサンプルでの二次解析では、Ｌ－ドーパ処置後に精神運動遅滞の改善をＮＭ－ＭＲＩが予測する能力を検討した。患者のさらなるサブセットにおける解析では、Ｌ－ドーパ処置に関連するドーパミン機能の縦断的な変化を捕捉するＮＭ－ＭＲＩの感度もまた検討した。
【0589】
方法および物質
【0590】
対象
【0591】
記載されている検討は、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｓｔａｔｅ Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＮＹＳＰＩ）におけるＡｄｕｌｔ ａｎｄ Ｌａｔｅ Ｌｉｆｅ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｌｉｎｉｃにおいて行い、ＮＹＳＰＩ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｂｏａｒｄによって承認を受けた。ＬＬＤに関する研究プログラムは、多数の治療的および病態生理学的検討を包含する。サンプルサイズを増加するため、データは、同様の選択診断基準を有しており、かつ同じＮＭ－ＭＲＩシーケンスを利用する２つの検討から集めた。第１の検討（Ｎ＝１８；検討１）は、抗うつ剤処置試験とし、この試験からは、ベースラインデータだけを使用した。第２の検討（Ｎ＝１５；検討２）は、非盲検Ｌ－ドーパ試験とし、ここから、ベースラインおよび処置後データを使用した（処置前後Ｌ－ドーパデータセット）。これらの１５名の個体のうち、Ｌ－ドーパを服用した後のＮＭ－ＭＲＩデータの経過観察を６名で収集した。この解析に含まれるサンプルのさらなる図示に関しては、図５を参照されたい。すべての対象（Ｎ＝３３；検討１＋検討２）は、診断および統計マニュアル５の大うつ障害、気分変調症または特に指定されていないうつ病と診断されており、標準化された尺度（ハミルトンうつ病評価尺度［ＨＲＳＤ］≧１６または疫学研究センター－うつ病評価尺度≧１０）に関して、最小うつ症状スコアを有する、≧６０歳の成人外来患者とした。物質乱用または依存症を示し、精神病性障害、双極性障害、または認知症の可能性があると診断され、ミニメンタルステート検査スコア≦２４、ＨＲＳＤ自殺項目＞２またはベースラインにおいて臨床対象全般印象度－重症度スコア７を有する対象はすべて除外した。急性または重度の医学的疾病、動きが制限された変形性関節症または関節疾患、ＭＲＩへの禁忌を有する、または過去４週間以内に向精神薬で、またはドーパミンに影響を及ぼすことが公知の他の投薬で処置された対象も除外した。
【0592】
評価
【0593】
ウェクスラー成人知能検査ＩＩＩからの数字記号試験を使用して、処理スピードを評価した（２６）。歩行速度は、検討参加者が１５フィートの歩行コースを通常または正常の速度で歩く、単一課題としてｍ／ｓで測定した。２回の試験を完了し、最終的な歩行速度の測定値をこれら２回の試験の平均として記録した。うつ病の重症度は、２４項目のＨＲＳＤを使用して評価した。
【0594】
検討１の設計
【0595】
評価およびＭＲＩデータは、抗うつ剤処置（Ｎ＝１８）を始める前にベースラインで得た。さらなる詳細は、ｃｌｉｎｉｃａｌｔｒｉａｌｓ．ｇｏｖ／ｃｔ２／ｓｈｏｗ／ＮＣＴ０１９３１２０２に見出すことができる。
【0596】
検討２の設計
【0597】
この検討への組入れはまた、歩行速度の低下を必要とする（１５フィートコースでの平均で歩く速度＜１ｍ／秒として定義）。評価およびＭＲＩデータは、Ｌ－ドーパ処置（Ｎ＝１５）を始める前にベースラインで取得した。それらのＭＲＩスキャンの後、対象は、３７．５ｍｇのカルビドーパ／１５０ｍｇのレボドーパを１日１回（午前９時）の服用を開始した。この投与量での１週間後、対象は、１日２回、３７．５ｍｇのカルビドーパ／１５０ｍｇのレボドーパを服用するよう指示を受けた（午前９時および午後５時）。処置の３週目に関しては、対象は、毎日３回、３７．５ｍｇのカルビドーパ／１５０ｍｇのレボドーパ（午前９時、正午および午後５時）を服用した。参加者は、上記の検討全体を通じて、同じ時機の用量を維持するよう指示を受けた。これらの参加者（Ｎ＝６）のサブセットは、処置後評価を行った３週間後の訪問に、処置後のＭＲＩスキャンを受けた。検討手順の全記載に関する以前に公開された主要な転帰の原稿を参照されたい（１１）。さらなる詳細は、ｃｌｉｎｉｃａｌｔｒｉａｌｓ．ｇｏｖ／ｃｔ２／ｓｈｏｗ／ＮＣＴ０２７４４３９１に見出すことができる。処理および歩行速度は、ベースライン時に、次に、Ｌ－ドーパ処置の間、毎週、評価した（すなわち、０～３週目）。評価は、時刻の影響および最後の朝のＬ－ドーパ用量からの期間（４時間と予想される）を管理するために、午後１時頃に行った。ＨＲＳＤもまた第０週と第３週に実施した。処理速度、歩行速度およびＨＲＳＤの変化は、第３週目と第０週目の間の差として採用した。
【0598】
磁気共鳴画像法
【0599】
脳の磁気共鳴画像は、３２チャネルのフェーズドアレイＮｏｖａヘッドコイルを使用してＧＥ ＭＲ７５０ ３．０Ｔスキャナーですべての参加者について取得した。ＮＭ－ＭＲＩデータは、以下のパラメーター（２０）：反復時間（ＴＲ）＝２６０ｍｓ；エコー時間（ＴＥ）＝２．６８ｍｓ；フリップ角度＝４０°；面内解像度＝０．３９×０．３９ｍｍ２；視野を含む部分的な脳の対象範囲（ＦｏＶ）＝１６２×２００；マトリックス＝４１６×５１２；スライス数＝１０；スライスの厚さ＝３ｍｍ；スライスギャップ＝０ｍｍ；磁化移動周波数オフセット＝１，２００Ｈｚ；励起回数（ＮＥＸ）＝８；取得時間＝８．０４分による、磁化移動コントラスト（２Ｄ ＧＲＥ－ＭＴ）を使用した２Ｄグラジエントリコールドエコーシーケンスを使用して取得した。スライス処方プロトコールは、前交連－後交連線に沿って画像スタックを方向付け、脳の中央部における矢状面で見た、上部スライスを第三脳室の床から３ｍｍ下に配置することからなった。このプロトコールは、臨床集団によって許容され易い短いスキャンを使用する高面内空間的解像度によって、中脳のＳＮ含有部分（ならびに脳幹を取り巻く皮質および皮質下の構造）を対象範囲にした。ＮＭ－ＭＲＩデータの前処理のために、全脳の高解像度Ｔ１強調３Ｄ ＢＲＡＶＯ構造ＭＲＩスキャンを以下のパラメーター：反転時間＝４５０ｍｓ、ＴＲ＝７．８５ｍｓ、ＴＥ＝３．１０ｍｓ、フリップ角度＝１２°、ＦｏＶ＝２４０×２４０、マトリックス＝３００×３００、スライス数＝２２０、等方性ボクセルサイズ＝０．８ｍｍ３で取得した。
【0600】
ＮＭ－ＭＲＩデータは、ＳＰＭとＡＮＴを組み合わせたパイプラインを使用して前処理し、高い試験と再試験の信頼性を実現することが以前に示された（２７）。パイプラインは、以下のステップからなった：（１）「ａｎｔｓＢｒａｉｎＥｘｔｒａｃｔｉｏｎ．ｓｈ」を使用したＴ１ｗ画像の脳抽出；（２）「ａｎｔｓＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＳｙＮ．ｓｈ」（リジッド＋アフィン＋変形可能ｓｙｎ）を使用した、脳から抽出したＴ１ｗ画像のＭＮＩ空間への空間正規化；（３）「ａｎｔｓＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＳｙＮ．ｓｈ」（リジッド）を使用したＮＭ－ＭＲＩ画像のＴ１ｗ画像への同時登録；（４）「ａｎｔｓＡｐｐｌｙＴｒａｎｓｆｏｒｍｓ」を使用してステップ（２）および（３）で推定された変換を組み合わせた単一ステップ変換による、ＮＭ－ＭＲＩ画像のＭＮＩ空間への空間正規化；（５）「ＲｅｓａｍｐｌｅＩｍａｇｅ」を使用して、空間的に正規化したＮＭ－ＭＲＩ画像を１ｍｍの等方性解像度へのリサンプリング；（６）「ＳＰＭ－Ｓｍｏｏｔｈ」を使用した、半値全幅１ｍｍのガウスカーネルを用いた空間的に正規化したＮＭ－ＭＲＩ画像の空間平滑化。次に、前処理したＮＭ－ＭＲＩ画像を使用して、ＮＭ－ＭＲＩコントラスト比（ＣＮＲ）マップを推定した。各ボクセルでのＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲは、ＣＮＲＶ＝｛［Ｉｖ－モード（Ｉｃｃ）］／モード（ＩＣＣ）｝×１００として、ＮＭ含有量が最小値を有することが公知の白質路の領域である大脳脚（ＩＣＣ）のシグナル強度から、所与のボクセル（ＩＶ）でのＮＭ－ＭＲＩシグナル強度のシグナル差割合として計算した。モード（ＩＣＣ）は、ＣＣマスク内のすべてのボクセルのヒストグラムのカーネル平滑化関数あてはめから各参加者に対して計算した（２０）。
【0601】
統計解析
【0602】
先験的解析では、より低いベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが、より遅い精神運動変数と相関するという仮説を検証した（数字記号および歩行速度；Ｎ＝３３；検討１＋検討２）。二次解析では、本発明者らは、ベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲがこれらの精神運動変数のＬ－ドーパ誘発性改善（スピード）を予測するかどうかを検討した（Ｎ＝１５；検討２）。これらの効果は、Ｃａｓｓｉｄｙらで検証されたボクセルワイズ解析手法を使用して、黒質－腹側被蓋野（ＳＮ－ＶＴＡ）複合体内で試験した（２０）。手短に述べると、この方法は、並べ替え検定を使用したロバスト線形回帰解析および回帰係数の有意性の検定を使用する。先験的仮説（モデル１）を試験するために使用した線形モデルは、ＣＮＲＶ＝β０＋β１・歩行速度＋β２・数字記号スコア＋β３・ＨＲＳＤ＋β４・年齢＋β５・性別＋β６・教育とし、β１～３は、目的の変数であり、β４～６は、目的としない共変量である。二次解析（モデル２）に関する線形モデルは、ＣＮＲＶ＝β０＋β１・Δ歩行速度＋β２・Δ数字記号スコア＋β３・ΔＨＲＳＤ＋β４・歩行速度＋β５・数字記号スコア＋β６・ＨＲＳＤ＋β７・年齢＋β８・性別＋β９・教育とし、β１～３は、目的の変数であり、β４～９は、目的としない共変量である。１つのモデルにおいて目的のすべての変数を含めると、効果のより大きな特異性をもたらすと同時に、回帰係数のｔ検定の自由度を調節することによって誤検出を防ぐ、より保守的な検定も提供される（２８）。有意な効果を示すボクセルの数は、目的としない共変量を一定に保ちながら、目的とする変数のランダム順列の１０，０００回の反復が実行された、並べ替え検定によって有意であると判定された。さらなる詳細に関しては、Ｃａｓｓｉｄｙらを参照されたい（２０）。このボクセルワイズな並べ替え検定は、ボクセル間の多重比較を補正し、機能的ＭＲＩ検討で使用される方法と同様に、誤検出に対する適切な保護をもたらす（２９）。
【0603】
探索的解析では、本発明者らは３週間のＬ－ドーパ処置後にＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの変化を検出することができるかどうかも調査した（Ｎ＝６、検討２のサブセット）。Ｌ－ドーパ処置前後のＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲ値を比較するノンパラメトリックな符号順位検定を使用したことを除いて、同様のボクセルワイズ解析アプローチを使用した。有意な効果を示すボクセルの数は、各対象のＬ－ドーパ処置前後の標識の無作為な割り当てを１０，０００回、反復することによってヌル分布が誘導された並べ替え検定によって有意であると判定した（すなわち、対象のＬ－ドーパ処置前のＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲ値に関する５０％見込みは、それらのＬ－ドーパ治療後の値として割り当てられ、それらのＬ－ドーパ処置後の値は、そのＬ－ドーパ処置前の値として割り当てられる）。
【0604】
ベースライン歩行速度とＰＥＴによるドーパミン機能測定値を比較する効果量を使用した先験的検出力解析（１９）は、３３名の対象（両側、□＝０．０５）のベースラインサンプルでは、効果を検出するのに８５％の検出力となることを実証したが、１５名の対象のＬ－ドーパサンプルでは、５０％の検出力でしかなかった。したがって、前者のサンプル（モデル１）における解析は、先験的試験として十分な検出力であった。完全性と説明の目的で提示されている後者の探索的性質を考慮すると、演繹試験と二次試験にわたって追加の修正は行わなかった。
【0605】
検討２からの経過観察ＮＭ－ＭＲＩサブセットにおける潜在的な選択バイアスを除外するために、ピアソンのカイ二乗検定またはマン・ホイットニーＵ検定を使用して、Ｌ－ドーパ処置の３週間後に経過観察ＮＭ－ＭＲＩスキャンを受けた検討２における参加者（Ｎ＝６）、および処置後に経過観察ＮＭ－ＭＲＩスキャンを受けなかった参加者（Ｎ＝９）間の人口統計学的特徴および臨床的特徴を比較した。
【0606】
結果
【0607】
サンプル特徴
【0608】
サンプルの臨床的および人口統計学的特性を図５に示す。３３名の対象すべてについて、平均年齢は７１．８±６．５歳であり、６３．６％は女性であり、平均教育は、１６．８±２．５歳であり、平均歩行速度は、０．９７±０．３２ｍ／秒であり、平均数字記号スコアは、３６．８±１０．７であり、平均ＨＲＳＤは２０．７±６．６であった。経過観察ＮＭ－ＭＲＩスキャンを有する検討２における対象と経過観察ＮＭ－ＭＲＩスキャンを行わなかった対象の間に有意差は観察されなかった。
【0609】
ベースライン歩行速度は、ベースラインＮＭ－ＭＲＩに関係する
【0610】
理論によって拘泥されないが、処理が遅い個体と歩行が遅い個体は、ＬＬＤを有する３３名の患者においてＮＭ－ＭＲＩによって測定すると、より低いドーパミン機能を示すという演繹仮説を調査した（検討１＋検討２）。ボクセルワイズな線形回帰モデル（モデル１）は、ＳＮ－ＶＴＡマスク内のＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲを、共変量として年齢、性別および教育を用いる、歩行速度、数字記号スコアおよびＨＲＳＤの関数として予測した。これにより、ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが歩行速度と正の相関関係にある一連のＳＮ－ＶＴＡボクセルのセットが明らかになった（Ｐ＜０．０５では、１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち３４６個、ロバスト線形回帰、Ｐ補正後＝０．０３８、並べ替え検定；図７）。対照的に、数字記号スコア（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち１９４個、Ｐ補正後＝０．１２１、並べ替え検定）またはＨＲＳＤ（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち１９個、Ｐ補正後＝０．７３１、並べ替え検定）には有意な効果はなかった。歩行速度とＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの間の関係のトポグラフィー解析では、より内側（β｜ｘ｜＝０．０２、ｔ１８０３＝２．４０、Ｐ＝０．０１６）、前部（βｙ＝０．１４、ｔ１８０３＝２５．８、Ｐ＝１０－１２４）および背側（β＝－０．０５、ｔ１８０３＝－６．６２、Ｐ＝１０－１０）ＳＮ－ＶＴＡボクセル［ｘ（正中線からの絶対距離）、ｙおよびｚ方向のそれらの座標の関数としてのＳＮ－ＶＴＡボクセル全体の歩行速度効果のｔ統計量を予測する重回帰解析：オムニバスＦ３，１８０３＝２９７、Ｐ＝１０－１５５］で、より強い関係が発生する傾向があることが示された。
【0611】
二次解析は、ベースラインＮＭ－ＭＲＩとＬ－ドーパ処置による精神運動速度の変化との間の関連性を示すことができない
【0612】
二次解析では、ベースラインと処置後の精神運動評価（検討２）の両方を有する１５名の患者において、ベースラインＮＭ－ＭＲＩシグナルと３週間のＬ－ドーパ処置後の精神運動速度の変化との関係を検討した。この関係のより厳密で空間的に制約された試験として、Ｌ－ドーパ処置の３週間後の歩行速度の変化とベースラインの歩行速度に正に相関する３４６ＳＮ－ＶＴＡボクセル（図１中の緑色ボクセル）の平均ＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲとの間に関係があるかどうかを最初に判定した。ここで、ベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲと歩行速度の変化との間に関係は見出されなかった（ｔ１，９＝０．７１、Ｐ＝０．４９；ベースラインの歩行速度、年齢、性別および教育を調節する歩行速度の変化の影響に関して試験するロバスト線形回帰；図７）。仮説のより寛大な試験として、ボクセルワイズ解析を行い、この場合、各対象について、各ボクセルにおけるＳＮ－ＶＴＡ内のベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲによるＬ－ドーパ処置後の歩行速度の変化および数字記号スコアの間の関係を検討した（モデル２）。やはり、ベースラインＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲと歩行速度の変化（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち６４個、歩行速度の変化、数字記号スコアの変化、およびベースライン歩行速度、ベースライン数字記号スコア、ベースラインＨＲＳＤ年齢、性別および教育に関して調節したＨＲＳＤの変化の影響に関して試験するロバスト線形回帰、Ｐ補正後＝０．３７７、並べ替え検定）、数字記号スコアの変化（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち６９個、Ｐ補正後＝０．３６１、並べ替え検定）、またはＨＲＳＤの変化（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち６７個、Ｐ補正後＝０．３７１、並べ替え検定）の間に関係は見出されなかった。
【0613】
Ｌ－ドーパ処置によるＳＮ－ＶＴＡのＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの増加
【0614】
探索的解析では、ＮＭ－ＭＲＩシグナルが、利用可能なベースラインと処置後のＭＲＩデータを有する６名の患者において、Ｌ－ドーパ処置の３週間後に変化したかどうかも調査した（検討２サブセット）。この目的のために、ノンパラメトリックボクセルワイズ解析を行い、この場合、各対象について、ベースラインでのＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲと、各ボクセルにおけるＳＮ－ＶＴＡマスク内の処置後の相違を検査した。これにより、処置後のスキャンにおいてＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲが有意により高かった一連のＳＮ－ＶＴＡボクセルが明らかになった（Ｐ＜０．０５で１，８０７個のＳＮ－ＶＴＡボクセルのうち２００個、ベースラインおよび処置後のＮＭ－ＭＲＩ ＣＮＲの相違に関して試験する符号順位検定；Ｐ補正後＝０．０４６、並べ替え検定；図８）。
【0615】
議論
【0616】
ＰＤの症状に関する診断バイオマーカーとして：運動障害の症状の決定および現在の症状の重症度の予測
【0617】
ＮＭ－ＭＲＩのボクセルベースの解析には、ニューロメラニン濃度を決定するために使用されるボクセル、ニューロメラニンの体積を決定するために使用されるボクセル、および特定の症状に関連するある特定のボクセル（症状特異的ボクセルと呼ばれ、この場合、運動障害症状のボクセル、例えば精神運動遅滞のボクセル）が含まれる。精神運動遅滞の症状はパーキンソン病で発生することが示されており、ボクセルベースの解析方法は、診断バイオマーカーとして機能し、特定の症状の重症度を決定することもできる。
【0618】
パーキンソン病（ＰＤ）では、歩行速度は顕著に遅い（Ｐｅｔｅｒｓｏｎら、２０２０）。最初に、老年期うつ病（ＬＬＤ）を有する高齢者における、ＮＭ－ＭＲＩデータと精神運動速度との関係を検討し、ボクセルベースの解析方法によって決定すると、ＳＮ－ＶＴＡ複合体の内側、前部および背側におけるより低いＮＭ－ＭＲＩシグナルは、歩行速度の低下に関連することを見出した。これは、ＰＤの鍵となる運動症状の存在および重症度（この例では、精神運動遅滞）の両方が、これらの症状のケアを導くことができる重要な情報を決定するための非侵襲的方法を提示する、ニューロメラニンＭＲＩデータのボクセルベースの解析によって予測することができるという証拠を提供する。
【0619】
より低いＮＭ－ＭＲＩシグナルによってインデックス付けされる、より遅い歩行速度に関連するよりより低いドーパミン機能の知見は、以前の文献に基づく先験的な仮説と一致する。例えば、最近の研究により、カテコール－Ｏ－メチルトランスフェラーゼ（ＣＯＭＴ、ｒｓ４６８０；強壮性ドーパミンを調節する）の遺伝的多型と歩行速度との間の関係が特定されている（３０、３１）。さらに、脳小血管病を有する高齢患者では、歩行の低下は黒質線条体ドーパミンの低減に起因する。より一般的には、年齢関連性運動機能不全における背側大脳基底核のドーパミン機能に関与する強力な理論的根拠が提案されており、この領域におけるドーパミン作動性バイオマーカーの必要性を支持する。
【0620】
このデータは、ベースラインＮＭ－ＭＲＩデータが精神運動速度の症状を予測することができることを示している。ニューロメラニンは、ＰＤでは低減し、歩行の減速が顕著な特徴であるので、この解析方法では、特定のボクセルでＰＤの特定の症状を予測することができる。ＮＭ－ＭＲＩに対する異なる症状の予測は、パーキンソン病の診断を決定し、異なる運動症状を伴う関連障害と区別するための非侵襲的手法を提供することができる。
【0621】
ＮＭ－ＭＲＩシグナルによってインデックス付けされたドーパミン機能が、数字記号スコアによる非有意性傾向と関連しているという知見は、数字記号スコアとドーパミン機能の間の有意な関連性を決定する能力を制限する、少ないサンプルサイズ（Ｎ＝３３）によって制限され、これに対処するためには、より多くのサンプルでの検討を必要とする。ドーパミンは理論的には処理速度にリンクしているが、ドーパミンシグナル伝達のニューロイメージングをベースとする測定値を処理速度課題の性能と相関させる経験的証拠は雑多である。これまでの最大の研究（Ｎ＝１８１名の健常な成人）は、線条体ラクロプライドＰＥＴ Ｄ２受容体結合と処理速度との間に有意な相関関係を示さなかったが、小規模な検討では、処理速度とドーパミン機能との間に小さいが有意な関連性が観察された。本出願人は、ドーパミンシグナル伝達と数字記号スコアとの間に有意な相関関係を実証した検討を何ら認識していない。したがって、数字記号試験の運動要件と速度の依存性は、理論的には、ドーパミン機能へのリンクを示唆するが、より複雑に関与される可能性がある。さらに、加齢とうつ病の両方の集団において、運動速度および注意力が損なわれているが、これらの欠陥は、多くの場合、微妙であり、数字記号試験によって検出されず、これらの臨床集団におけるそれらの損傷の機構は、ドーパミン作動性ではないことがある。
【0622】
ＰＤの診断のため、および関連障害を除外するための診断バイオマーカーとして
【0623】
このデータは、ＮＭ－ＭＲＩに基づいてＬＬＤとパーキンソン病を区別するボクセルベースの解析方法の能力を支持する。例えば、歩行速度とＮＭ－ＭＲＩシグナルとの間の関係のトポグラフィー解析の結果は、ＳＮ－ＶＴＡの内側、前部および背側の領域でより強い関係が発生したことを示した。対照的に、ＮＭ－ＭＲＩデータは、ＰＤにおけるより大きなシグナルの減少が、より外側、後部および腹側のボクセルにおいて優勢になる傾向があることを示している。さらに、組織病理学的研究では、ＰＤ関連性ニューロン喪失が主にＳＮの腹外側層で発生することも見出されており、最近の自由水イメージング検討では、同様の空間パターンが特定されている。最近の研究は、ＮＭ－ＭＲＩを使用して、ＰＤの２つの運動サブタイプにおけるＳＮのシグナル強度を解析し、患者は、対照と共に、不安定な姿勢、優勢な歩行困難または優勢な振戦のいずれかとして分類される。対照と比較した場合、両方のＰＤサブタイプにおけるＳＮの外側部分において有意なシグナル減衰が検出され、振戦優勢群と比較して、不安定性な姿勢の歩行困難優勢患者におけるＳＮの内側部分でも重度のシグナル減衰が観察された（５２）。まとめると、トポロジーの知見は、動作の遅い、うつの対象は、通常、ＰＤの臨床的斑点（例えば、歯車様、こわばり、振戦など）を現さないという事実に加えて、ＬＬＤ患者のサンプルは、無症候性ＰＤ患者のサンプルにはならない可能性が高いことを支持し、かつここで説明したボクセルベースの解析方法が、同様の症候を有する運動障害を区別する能力があることを支持する。
【0624】
ボクセルベースの解析方法は、ＰＤと関連する運動障害とを区別することができる。本発明者らの研究では、ボクセルベースの解析方法は、老年期うつ病（ＬＬＤ）によって影響を受けるＳＮｃの部分領域と、ＰＤにおいて影響を受けることが公知の領域との間の重要な差異を判定することができた。ＬＬＤとＰＤのどちらも、精神運動遅滞を示すが、ボクセルベースの解析方法は、ＬＬＤによって影響を受けるＳＮｃの部分領域が、ＰＤ病理によって影響を受けることが公知の部分領域とは異なることを判定することができた。ボクセルベースの解析方法は、ＬＬＤを有する患者がＰＤを表さないことを判定することができる。これは、ボクセルベースの解析方法が、重複する症状を有することが示されている異なる運動障害を区別することができるという強力な証拠を提示する。これは、ＰＤの診断を案内し、同様の症状を伴う関連障害を除外する一助とするよう適用することができる。
【0625】
ベースラインのＮＭ－ＭＲＩ症状に関連するボクセルのボクセルベースの解析は、処置に対する将来の反応を予測し、ＰＤの重要な予後バイオマーカーをもたらすことができる
【0626】
Ｌ－ドーパ処置を受けた対象のより小さなサンプルの二次解析では、ベースラインＮＭ－ＭＲＩと処置後の精神運動速度の変化との間に正の関連性に対する非有意性傾向が観察された。本発明者らのデータは、有意性に到達しなかったが、それはかなり検出力不足であり、本発明者らは、より大規模な研究では、これは有意性に到達することを予期している。
【0627】
この解析は、ボクセルベースの解析が判定する個々のベースラインＮＭ－ＭＲＩボクセルが、運動障害の症状に関連し、処置が開始される前にその症状の処置に対する将来の応答を予測できる可能性があることを示唆する。これは、疾患の経過を予測し、適切な処置の選択を案内することができる重要な予後情報を提供する。精神運動遅滞は、パーキンソン病の顕著な症状であり、Ｌ－ドーパ処置は、最も効果的で広く使用されているＰＤ療法の１つであるため、この知見は、精神運動遅滞を含むパーキンソン病の運動症状の処置に対する応答の予測へのボクセルベースの解析法の応用を直接、支持する。
【0628】
処置への応答をモニタリングするため
【0629】
さらに、最も広く使用されているＰＤ処置の１つである３週間のＬ－ドーパ処置は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの有意な増大と関連していることが観察された。これは、Ｌ－ドーパ療法の投与が、ＮＭ－ＭＲＩのボクセルベースの解析を介して測定することができる黒質の変化を誘発するという、これまでの最初の証拠である。これは、ＮＭ－ＭＲＩがｅｘ ｖｉｖｏ組織試料中のＮＭ濃度を捕捉すること、およびドーパミン合成の増強がＮＭ蓄積の増加をもたらすという知見と一致する、ドーパミン伝達の増加と相関することを示す以前の検討によって裏付けられた。
【0630】
これは、治療の過程にわたってＮＭ－ＭＲＩデータの変化を追跡するボクセルベースの解析方法の能力を支持する。これは、治療への応答を追跡し、患者が治療に対して適切または不十分な応答を有したかどうかを判定するための非侵襲的方法を提供する。この情報は、治療を案内し、治療の投与量を増加するかまたは減少させるかを決定するのに使用することができる。この場合、パーキンソン病を有する患者では、パーキンソン病のボクセルは、Ｌ－ドーパによる処置に応答するはずである。例えば、確立したパーキンソン病のボクセルを有する患者にＬ－ドーパを投与すると、
・患者のベースラインパーキンソン病のボクセルの読取り値
・同様のパーキンソン病のボクセルを有する未処置患者からの読取り値
・および、標準対照に対して、パーキンソン病のボクセルの変化を引き起こすはずである。
・患者のベースラインパーキンソン病のボクセルの読取り値
・同様のパーキンソン病のボクセルを有する未処置患者からの読取り値
・および、標準対照に対して、パーキンソン病のボクセルの変化を引き起こすはずである。
【0631】
パーキンソン病のボクセルの変化は、患者が適切に処置されているかどうかを示すことができる。この方法は、Ｌ－ドーパ以外の治療剤にも適用することができる。
【0632】
ボクセルベースの解析方法を使用して、各患者に固有の処置に対する異なる応答を予測するために使用することができる患者間の差異を検出する。
【0633】
探索的解析では、Ｌ－ドーパ処置後のＮＭ－ＭＲＩシグナルの有意な増大が観察され、Ｌ－ドーパ処置は、利用可能な線条体ドーパミンを増加させる可能性が高いが、参加者はその増加に対して異なって応答するという見解を支持する。これは、ボクセルベースの解析方法が、各患者に特異的な処置に応答して差異を検出することができることを示しているので、重要である。この年齢関連性過程は非常にゆっくりと発生し、ここで評価した３週間の期間よりもかなり長い時間規模でしか検出されないはずなので、観察された変化が経時的に自然なＮＭ蓄積によるものである可能性は低い。さらに、サンプルサイズは限定されているが（Ｎ＝６）、ＮＭ－ＭＲＩの優れた再現性は、ＮＭ－ＭＲＩシグナルの観察されたいずれの増大も、実際にＮＭ濃度の増加によるものであることを示唆する。この結果は、ＮＭ－ＭＲＩがＬ－ドーパによって誘発される合成を含むドーパミン機能を測定することを支持するさらなる証拠を提示する。この結果はまた、ＮＭ－ＭＲＩが以前に考えられていたよりも短い時間規模でＮＭの変化に驚くほど感度が高くなり得ることを示唆する。この知見は、ＮＭ－ＭＲＩが、ＰＤまたは関連障害を有する患者におけるドーパミン作動性処置応答のモニタリングに十分に適し得ることを示唆する。
【0634】
結論として、ＬＬＤを有する患者では、ＳＮ－ＶＴＡにおけるＮＭ－ＭＲＩシグナルとベースライン歩行速度との間の関連性、およびＬ－ドーパ処置の３週間後に歩行速度または処理速度の変化に伴う傾向レベルの影響が見出された。
【0635】
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【0687】
Planetta PJ, Ofori E, Pasternak O, Burciu RG, Shukla P, DeSimone JC, et al. Free-water imaging in Parkinson’s disease and atypical parkinsonism. Brain. 2016;139(2):495-508.
【0688】
Xiang Y, Gong T, Wu J, Li J, Chen Y, Wang Y, et al. Subtypes evaluation of motor dysfunction in Parkinson’s disease using neuromelanin-sensitive magnetic resonance imaging. Neuroscience letters. 2017;638:145-50.
【0689】
Sulzer D, Bogulavsky J, Larsen KE, Behr G, Karatekin E, Kleinman MH, et al. Neuromelanin biosynthesis is driven by excess cytosolic catecholamines not accumulated by synaptic vesicles. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2000;97(22):11869-74.
【0690】
Cebrian C, Zucca FA, Mauri P, Steinbeck JA, Studer L, Scherzer CR, et al. MHC-I expression renders catecholaminergic neurons susceptible to T-cell-mediated degeneration. Nature communications. 2014;5:3633.
【0691】
Zucca FA, Segura-Aguilar J, Ferrari E, Munoz P, Paris I, Sulzer D, et al. Interactions of iron, dopamine and neuromelanin pathways in brain aging and Parkinson's disease. Progress in neurobiology. 2017;155:96-119.
【0692】
Zecca L, Casella L, Albertini A, Bellei C, Zucca FA, Engelen M, et al. Neuromelanin can protect against iron‐mediated oxidative damage in system modeling iron overload of brain aging and Parkinson’s disease. Journal of neurochemistry. 2008;106(4):1866-75.
【0693】
Zecca L, Wilms H, Geick S, Claasen J-H, Brandenburg L-O, Holzknecht C, et al. Human neuromelanin induces neuroinflammation and neurodegeneration in the rat substantia nigra: implications for Parkinson's disease. Acta neuropathologica. 2008;116(1):47-55.
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【0695】
コンピューターベースの解析
【0696】
本明細書に記載されている開示による例示的な手順は、クラウドベースの処理装置および／またはコンピューティング装置（例えば、コンピューターハードウェア装置）によって行うことができる。このような処理／コンピューティング装置は、以下に限定されないが、例えば、１つまたは複数のマイクロプロセッサーを含むことができるコンピューター／プロセッサーの、例えば全部もしくはその一部とすることができるか、またはこれらを含んで、コンピューターでアクセス可能な媒体（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブまたは他のストレージデバイス）に格納された命令を使用することができる。
【0697】
例えば、コンピューターでアクセス可能な媒体（例えば、本明細書の上に記載されている通り、暗号化されたクラウドファイル、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリスティック、ＣＤ－ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶デバイス、またはそれらの収集物）が提供され得る（例えば、処理装置と通信する）。コンピューターでアクセス可能な媒体は、そこで実行可能な命令を含むことができる。追加的にまたは代替として、記憶装置は、コンピューターでアクセス可能な媒体とは別に提供することができ、これは、例えば、本明細書の上で記載されている通り、ある特定の例示的な手順、プロセスおよび方法を実行するために処理装置を構成するように処理装置に命令を提供することができる。
【0698】
さらに、例示的な処理装置は、例えば、有線ネットワーク、無線ネットワーク、インターネット、イントラネット、データ収集プローブ、センサーなどを含むことができる入力／出力ポートを設けることができるか、またはこれらを含むことができる。例示的な処理装置は、例えば、本開示のある特定の例示的な実施形態によれば、処理装置から情報を出力することに加えて、処理装置に情報を入力するように構成されたタッチスクリーンとすることができる、例示的なディスプレイ装置と通信することができる。さらに、例示的なディスプレイ装置および／または記憶装置を使用して、ユーザーがアクセス可能なフォーマットおよび／またはユーザーが読み取り可能なフォーマットでデータを表示および／または格納することができる。
【0699】
均等物
上述は、単に、本開示の原理を例示しているに過ぎない。記載されている実施形態に対する様々な修正および変更は、本明細書における教示を鑑みると、当業者には明白であろう。したがって、当業者は、本明細書に明示的に示されておらず、記載もされていないが、本開示の原理を具体化し、したがって本開示の趣旨および範囲内にあり得る、様々なシステム、装置および手順を工夫することができることが理解されよう。様々な異なる例示的な実施形態は、当業者によって理解されるべきである通り、互いに、およびそれらと互換的に一緒に使用することができる。さらに、本明細書、その図面および特許請求の範囲を含めた、本開示に使用されるある特定の用語は、以下に限定されないが、例えば、データおよび情報を含めたある特定の例では、同義的に使用することができる。これらの語および／または互いに同義であることができる他の語は、本明細書において同義に使用することができるが、そのような語が同義に使用することを意図し得ない場合があり得ることを理解すべきである。さらに、先行技術の知識が本明細書の上に参照により明示的に組み込まれていない程度に、その全体が本明細書に明示的に組み込まれている。参照されているすべての出版物は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
上述は、単に、本開示の原理を例示しているに過ぎない。記載されている実施形態に対する様々な修正および変更は、本明細書における教示を鑑みると、当業者には明白であろう。したがって、当業者は、本明細書に明示的に示されておらず、記載もされていないが、本開示の原理を具体化し、したがって本開示の趣旨および範囲内にあり得る、様々なシステム、装置および手順を工夫することができることが理解されよう。様々な異なる例示的な実施形態は、当業者によって理解されるべきである通り、互いに、およびそれらと互換的に一緒に使用することができる。さらに、本明細書、その図面および特許請求の範囲を含めた、本開示に使用されるある特定の用語は、以下に限定されないが、例えば、データおよび情報を含めたある特定の例では、同義的に使用することができる。これらの語および／または互いに同義であることができる他の語は、本明細書において同義に使用することができるが、そのような語が同義に使用することを意図し得ない場合があり得ることを理解すべきである。さらに、先行技術の知識が本明細書の上に参照により明示的に組み込まれていない程度に、その全体が本明細書に明示的に組み込まれている。参照されているすべての出版物は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【0700】
値の範囲が提示されている場合、下限値の単位の１０分の１までの各介在値（文脈が明確にそうでないと指示しない限り）、その範囲の上限値と下限値との間、およびその明記した範囲における任意の他の明記された値または介在値が、本開示の範囲内に包含されることが理解される。これらのより小さい範囲の上限値および下限値は、より小さな範囲に独立して含まれてもよく、明記されている範囲におけるいずれかの具体的に除外されている境界値に従うことを条件として、本開示の範囲内にやはり包含される。明記された範囲が境界値の一方または両方を含む場合、それらの含まれている境界値のどちらか一方または両方を除外する範囲も、本開示に含まれる。
【図1A-B】
【図2A-D】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A-B】
【図7A-B】
【図8A-C】
【国際調査報告】