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南アフリカのHIVと暮らす人々の脳皮質の厚さと表面積と末梢免疫マーカーの関連
The association of peripheral immune markers with brain cortical thickness and surface area in South African people living with HIV.
PMID: 32661895 DOI: 10.1007/s13365-020-00873-w.
抄録
HIV関連神経認知障害（HAND）として知られる一連の認知障害は、中枢神経系におけるHIV-1の影響の結果である。治療状態にかかわらず、異常な慢性神経免疫調節はHANDの発症に決定的に寄与します。しかし、炎症が認知状態に重要な脳構造にどの程度影響を与えるかは不明なままです。本研究は、末梢免疫マーカーと皮質の厚さおよび表面積との関連を明らかにすることを目的としています。参加者は治療を受けていないHIV陽性者65人とHIV陰性者26人であった。すべての皮質領域の厚さと表面積は、3Tで取得したT1強調画像の自動パーセル化を用いて算出した。末梢免疫マーカーには、C-Cモチーフリガンド2（CCL2）、マトリックスメタロプロテアーゼ9（MMP9）、好中球ゼラチナーゼ関連リポカリン（NGAL）、チミジンホスホリラーゼ（TYMP）、トランスフォーミング増殖因子（TGF）-β1、および血管内皮増殖因子（VEGF）が含まれ、これらは酵素結合免疫吸着アッセイを用いて測定された。これらのマーカーと皮質領域の厚さおよび表面積との関連を評価した。媒介分析では、炎症性マーカーと認知機能との関連が脳皮質領域の厚さと表面積によって媒介されているかどうかを調べた。複数の比較対照を行った結果、NGALの高値はHIV陽性者の両側眼窩前頭前野皮質の厚さの減少と関連していた。NGALと運動機能の悪化との関連は、両側眼窩前頭前野領域の皮質厚によって媒介された。以上のことから、HIVの神経認知障害の神経病態生理学においてNGALが潜在的な役割を果たしていることが示唆された。
A spectrum of cognitive impairments known as HIV-associated neurocognitive disorders (HAND) are consequences of the effects of HIV-1 within the central nervous system. Regardless of treatment status, an aberrant chronic neuro-immune regulation is a crucial contributor to the development of HAND. However, the extent to which inflammation affects brain structures critical for cognitive status remains unclear. The present study aimed to determine associations of peripheral immune markers with cortical thickness and surface area. Participants included 65 treatment-naïve HIV-positive individuals and 26 HIV-negative controls. Thickness and surface area of all cortical regions were derived using automated parcellation of T1-weighted images acquired at 3 T. Peripheral immune markers included C-C motif ligand 2 (CCL2), matrix metalloproteinase 9 (MMP9), neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), thymidine phosphorylase (TYMP), transforming growth factor (TGF)-β1, and vascular endothelial growth factor (VEGF), which were measured using enzyme-linked immunosorbent assays. Associations of these markers with thickness and surface area of cortical regions were evaluated. A mediation analysis examined whether associations of inflammatory markers with cognitive functioning were mediated by brain cortical thickness and surface area. After controlling for multiple comparisons, higher NGAL was associated with reduced thickness of the bilateral orbitofrontal cortex in HIV-positive participants. The association of NGAL with worse motor function was mediated by cortical thickness of the bilateral orbitofrontal region. Taken together, this study suggests that NGAL plays a potential role in the neuropathophysiology of neurocognitive impairments of HIV.