統合失調症と遺伝的ハイリスク者における構造的連結性とサイトカインレベルの変化。病態や脆弱性との関連

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Schizophr. Res..2020 Jul;S0920-9964(20)30298-X. doi: 10.1016/j.schres.2020.05.044.Epub 2020-07-16.

統合失調症と遺伝的ハイリスク者における構造的連結性とサイトカインレベルの変化。病態や脆弱性との関連

Altered structural connectivity and cytokine levels in Schizophrenia and Genetic high-risk individuals: Associations with disease states and vulnerability.

Yang Wang
Yange Wei
E Kale Edmiston
Fay Y Womer
Xizhe Zhang
Jia Duan
Yue Zhu
Ran Zhang
Zhiyang Yin
Yifan Zhang
Xiaowei Jiang
Shengnan Wei
Zhuang Liu
Yanbo Zhang
Yanqing Tang
Fei Wang

PMID: 32684357 DOI: 10.1016/j.schres.2020.05.044.

抄録

背景:

白質（WM）の変化は、統合失調症（SZ）と遺伝的ハイリスク者（GHR-SZ）の両方で観察されているが、WMの障害の根底にある分子メカニズムは未だ不明である。サイトカインは免疫系の化学的なメッセンジャーであり、脳内の炎症や神経新生に密接に関係している。本研究では、SZおよびGHR-SZにおけるWMの完全性の異常、サイトカインレベル、およびそれらの関連性を明らかにすることを目的とした。

BACKGROUND: Alterations of white matter (WM) integrity have been observed in both schizophrenia (SZ) and individuals at genetic high risk for SZ (GHR-SZ); however, the molecular mechanisms underlying WM disruption remain unclear. Cytokines are chemical messengers of the immune system that are closely related to inflammation and neurogenesis in the brain. This study aimed to identify abnormalities in WM integrity, cytokine levels, and their association in SZ and GHR-SZ.

方法:

合計355人の参加者（SZ患者126人、GHR-SZ患者99人、健常対照者130人[HCs]）を募集した。すべての参加者は拡散テンソルイメージングを受け、113名の参加者からイメージング後24時間以内に血液サンプルを採取した。

METHODS: A total of 355 participants (126 with SZ, 99 GHR-SZ, and 130 healthy controls [HCs]) were recruited. All participants underwent diffusion tensor imaging and blood samples were obtained from 113 participants within 24 h of imaging.

結果:

SZでは、GCC/BCC、放射状前冠、ALIC/PLIC、上前頭後頭筋、外被、前頭前野、前頭前野にフラクショナル異方性（FA）が低下し、IL-6レベルが上昇していました。SZ と GHR-SZ の両方で、コールドス海綿体（SCC）、後冠放射（PCR）、後視床放射（PTR）の脾臓の FA の低下が観察され、レプチンレベルの上昇が認められました。さらに、IL-6レベルはGCCではFA、SZではALICと負の相関があり、レプチンレベルはSZおよびGHR-SZではSCC、PCR、PTRと負の相関があった。

RESULTS: In SZ, there was decreased fractional anisotropy(FA) in the genu and body of the corpus callosum (GCC/BCC), anterior corona radiata, anterior and posterior limbs of the internal capsule (ALIC/PLIC), superior fronto-occipital fasciculus, external capsule, and fornix, and elevated IL-6 levels. In both SZ and GHR-SZ, decreased FA in the splenium of the corpus callosum (SCC), posterior corona radiate (PCR), and posterior thalamic radiation (PTR) was observed, and elevated leptin levels were present. Additionally, the IL-6 levels were negatively correlated with FA in the GCC and ALIC in SZ, and leptin levels were negatively correlated with the SCC, PCR, and PTR in SZ and GHR-SZ.

結論:

SZ における WM インテグリティ異常は、疾患の状態を反映している可能性があり、IL-6 レベルの上昇と関連している。さらに、SZ と GHR-SZ の両方におけるこれらのレプチン関連 WM インテグリティ異常は、SZ に対する遺伝的脆弱性を反映している可能性がある。

CONCLUSIONS: Abnormal WM integrity in SZ may reflect the state of disease and is associated with increased IL-6 levels. In addition, these leptin-associated WM integrity abnormalities in both SZ and GHR-SZ may reflect a genetic vulnerability to SZ.