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前頭側頭型認知症（FTD）と脳研究

  • Orange Science
  • 1 日前
  • 読了時間: 12分

前頭側頭型認知症（FTD）

前頭側頭型認知症（FTD）は、脳の前頭葉と側頭葉が侵される認知症の一種です。前頭葉は人格、行動、言語、感情調節をつかさどっています。FTDは、前頭側頭葉変性症（FTLD）またはピック病と呼ばれることもあります。


FTDは、脳の前頭葉と側頭葉の神経細胞の変性によって引き起こされ、これらの領域の機能が失われれます。FTDの正確な原因はわかっていませんが、遺伝的要因と環境的要因が組み合わさって起こると考えられています。


FTDの種類

FTDにはいくつかの種類があり、それぞれ症状や特徴が異なります。FTDの主な3つのタイプは以下の通りです：


  1. 行動変型FTD (bvFTD)： このタイプのFTDは、性格、行動、社会的行動の変化を特徴とします。bvFTDの患者は、不適切または衝動的な行動、共感性の欠如、自分の行動に対する洞察力の喪失を示すことがあります。

  2. 意味変異型原発性進行性失語症（svPPA）： このタイプのFTDは、単語検索、単語理解、物体認識の障害を含む進行性の言語障害を特徴とします。

  3. 非流暢性変型原発性進行性失語症（nfvPPA）： このタイプのFTDは、ためらい、吃音、文法や文構造の困難を含む、発話障害を特徴とします。


FTDは進行性の疾患であり、時間の経過とともに症状が悪化します。FTDを完治させる治療法はありませんが、治療や療法によって症状を管理し、生活の質を向上させることができます。


FTDがなぜ話題になっている？

前頭側頭型認知症（FTD）が話題になっているのにはいくつかの理由があります。その理由の一つは、FTDが65歳未満の人に最も多く見られる認知症の一つで、しばしば精神疾患やアルツハイマー病と誤診されるため、適切な診断や治療が遅れてしまうことです。


もうひとつの理由は、FTDが、2014年に自殺で亡くなった最愛のコメディアンであり俳優でもあったロビン・ウィリアムズを含む、いくつかの有名な症例に関連していることです。ウィリアムズは後に、FTDと共通点のある認知症の一種、レビー小体型認知症であったことが判明しています。


FTDに関する研究もニュースになっており、研究者たちは病気の原因をよりよく理解し、新しい治療法を開発するために取り組んでいます。一部の研究では、遺伝的要因がFTDに関与している可能性が示唆されており、FTDの発症リスクを高める可能性のある特定の遺伝子の特定に取り組んでいます。


さらに、炎症が脳の神経細胞の変性に関与している可能性があることが研究で示されたため、FTDにおける炎症の役割についても関心が高まっています。研究者たちは、FTDの潜在的治療法として抗炎症薬の使用を模索しています。


最後に、FTDを含む認知症患者がCOVID-19によって重症化し死亡するリスクが高まる可能性があることが研究で示唆されたため、FTDはCOVID-19の大流行によってニュースになっています。このため、パンデミックが認知症患者とその家族に与える影響が懸念されています。


Precisionary社 CompresstomeによるFTD研究のサポート


神経科学研究で使用される振動ミクロトームのブランドであるCompresstomeは、前頭側頭型認知症(FTD)に関連するいくつかの研究で使用されています。Compresstomeのような振動ミクロトームは、分析や画像化のために脳組織の非常に薄い切片をスライスするために使用されます。


2021年にJournal of Neuropathology and Experimental Neurology誌に発表されたある研究では、FTDにおける神経炎症の解析のために、Compresstomeを用いて脳組織切片を作製しました。研究者らは、FTD患者の脳の前頭葉と側頭葉において、健常対照群と比較して神経炎症が増加している証拠を発見し、この疾患の病因における炎症の役割の可能性を示唆しました。


2019年にActa Neuropathologica Communications誌に発表された別の研究では、FTDにおけるタウ蛋白凝集の解析のために、Compresstomeを用いて脳組織切片を作製しました。研究者らは、FTD患者の脳において、この疾患の特徴である広範なタウ病理の証拠を発見しました。


これらは、FTD研究でコンプレスストームやその他の振動型ミクロトームを使用した多くの研究のほんの一例に過ぎません。振動型ミクロトームは、健康状態および疾患における脳の構造と機能を研究するための貴重なツールであり、神経科学研究の重要な一部であり続けています。




前頭側頭型認知症（FTD）研究


前頭側頭型認知症（FTD）研究とは、FTDの原因、進行メカニズム、診断方法、治療法、ケアの最適化などを明らかにするための科学的研究活動全般を指します。FTDは他の認知症と比べて診断や治療が難しく、特に発症年齢が若いため、社会的・家族的影響も大きく、研究の必要性が高い領域です。


FTD研究の主な分野と目的

1. 病因・病態の解明

  • タウ（Tau）、TDP-43、FUSなどの異常タンパク質の蓄積メカニズムを研究。

  • 遺伝子変異（例：MAPT、GRN、C9orf72）と発症の関係。

  • 神経回路や細胞レベルでの変性メカニズムの理解。


2. 診断技術の開発

  • MRI、PET（FDG-PET、Tau-PET）などの画像技術による早期診断精度の向上。

  • 血液や髄液バイオマーカー（例：NfL、p-Tau、TDP-43など）の開発。

  • 行動・言語・認知評価バッテリーの標準化と精緻化。


3. 治療法の開発

  • タウやTDP-43の蓄積を抑える疾患修飾薬（DMT）の臨床試験。

  • 抗炎症薬、神経保護薬、遺伝子治療、RNA干渉療法などが対象。

  • 非薬物療法（言語療法、作業療法、環境調整など）の効果測定。


4. 自然経過・臨床サブタイプの把握

  • FTDのサブタイプ（bvFTD、svPPA、nfvPPA）ごとの経過や予後の違いを longitudinal（縦断的）に追跡。

  • 他の疾患（ALS、CBD、PSPなど）とのオーバーラップや鑑別。


5. ケア・社会的支援に関する研究

  • 患者本人と介護者への支援モデルの開発。

  • 働き盛りで発症する人が多いため、職場支援・介護制度との接続の研究も重要。



研究に使われる主な方法


神経病理学

脳組織の解剖、免疫染色


遺伝学

全ゲノム解析（WGS）、エクソーム解析


イメージング

構造MRI、fMRI、DTI、PET（FDG・Tau・Amyloid）


バイオマーカー

血液・髄液分析（NfL、TDP-43など）


動物モデル

トランスジェニックマウスなど


臨床研究

観察研究、ランダム化比較試験（RCT）など




前頭側頭型認知症（FTD）でのビブラトームの活用

前頭側頭型認知症（FTD）の研究において、「ビブラトーム（vibratome）」は主に脳組織の切片作製に使われます。これは基礎研究（神経病理学、組織学、分子生物学）で非常に重要な役割を果たします。以下に、具体的な活用方法を説明します。


【ビブラトームとは】

ビブラトームとは、固定された生体組織を振動する刃で薄くスライス（切片化）する装置です。冷凍やパラフィン包埋をせずに、生理的状態に近いまま比較的厚めの切片（例：30～500 µm）を作れるのが特徴です。



【FTD研究でのビブラトームの活用例】


1. 病理解析用の脳切片作製

  • 前頭葉や側頭葉など、FTDで萎縮が目立つ部位から連続切片を作成。

  • 神経細胞、グリア細胞、異常タンパク質（タウ、TDP-43など）の分布を免疫染色で可視化。

  • フレッシュな構造を保った厚切り切片は3D構造の可視化にも適している。


2. 免疫染色・蛍光染色

  • TDP-43、タウ、GFAP（アストロサイト）、Iba1（ミクログリア）などの抗体を使った免疫染色に。

  • 多重染色も可能で、異常タンパク質と細胞マーカーの共局在解析ができる。

  • 厚切り（50～100 µm）切片では蛍光顕微鏡や共焦点顕微鏡で立体的に観察可能。


3. エレクトロフィジオロジー研究（FTDモデル動物）

  • FTDモデルマウス（例：MAPT, GRN, C9orf72変異マウス）から取り出した脳の生理学的スライスを作成。

  • 脳スライス内でパッチクランプ記録やカルシウムイメージングを行い、シナプス伝達や神経活動の異常を解析。


4. トレーサー研究／薬剤投与後の局所観察

  • 神経回路トレーサーやAAVウイルスベクター投与後の感染・発現範囲の確認に。

  • 行動変異型FTDの前頭皮質−扁桃体経路などを対象に使われることも。



FTD研究におけるビブラトームの利点


非脱水・非凍結

  • 神経細胞の構造やタンパク質を変性させずに観察できる。

厚切り可能

  • 複数層をまたぐ神経回路の立体構造解析に適する。

部位選択性

  • 特定の前頭葉／側頭葉領域を選択的に切片化できる。

電気生理対応

  • 生きた脳切片で神経活動を測定できる（急性切片など）。



FTD研究におけるビブラトームの主な応用分野


神経病理

  • TDP-43/タウの免疫染色、細胞構造観察

分子生物

  • タンパク共局在、RNAスコープ

電気生理

  • 神経活動記録（スライスパッチなど）

画像解析

  • 蛍光・共焦点顕微鏡、3D構造再構築

回路研究

  • 神経トレーサーの経路解析




前頭側頭型認知症（FTD）研究でのPrecisionary社 ビブラトームの活用


Precisionary社のビブラトーム（例：Compresstome® VF-510-0Z など）は、前頭側頭型認知症（FTD）の基礎研究・動物実験・神経組織解析の各場面で非常に有用です。以下に、FTD研究におけるPrecisionary社ビブラトームの具体的な活用例と利点を示します。



【FTD研究におけるPrecisionaryビブラトームの具体的活用】


1. FTDモデルマウス脳の急性スライス作製（生理学実験）

  • 目的：MAPT変異やGRN欠損マウスなどのシナプス機能や神経活動異常を評価。

  • 活用：

    • Compresstome® の特徴である「組織固定チューブ＋圧縮保持機構」により、軟らかいマウス脳でも高品質な急性スライス（300–500 μm）が作製可能。

    • 作製されたスライスを用いて：

      • パッチクランプによるシナプス電流測定

      • 多電極記録（MEA）

      • カルシウムイメージング

      • 光遺伝学実験（optogenetics） が可能。


2. 固定脳組織からの厚切り切片作製（免疫染色・3D解析）

  • 目的：タウ、TDP-43、ミクログリア、アストロサイト等の病理評価。

  • 活用：

    • 精度の高い均一な100–300 μm切片により、共焦点顕微鏡やライトシート顕微鏡による3D解析が可能。

    • 脳の前頭葉・側頭葉の特定領域からの連続スライス作製が容易。

    • 多重免疫染色（multiplex IF）にも対応しやすい。


3. 薬物投与後の局所解析

  • 目的：FTDモデル動物に薬剤や遺伝子ベクター（例：AAV）を投与し、その局所効果を評価。

  • 活用：

    • 投与部位を含む脳領域を、損傷なく正確に切り出す。

    • 薬物の影響を受けた細胞集団の形態学的・分子的解析（例：蛍光強度、細胞マーカー）に使用。


4. ヒト剖検脳（fixed human FTD brain）のスライス作製

  • 目的：ヒト剖検脳からの病理研究（タウ、TDP-43、グリア病変など）。

  • 活用：

    • 通常のミクロトームでは困難な、柔らかく不均質なヒト脳の厚切りスライスを安定して作成可能。

    • 形態保存性が高く、広範囲に連続染色できる点が評価されている。



【Precisionaryビブラトームの特徴とFTD研究への適性】


組織保持機構（チューブ内保持＋圧縮）

  • 脆弱な脳でも変形を防ぎ高品質切片を維持

厚切り対応（最大1000 μm）

  • 3D免疫染色・回路解析に好適

高速・低振動カット

  • 神経活動温存スライス（電気生理）に最適

再現性の高い切片作製

  • 長期縦断研究や複数モデル間の比較に有利

タイマー・自動化機能あり

  • 切片の大量処理や定量評価に適応



Precisionary社ビブラトーム FTD研究 活用一覧


動物モデル解析

  • 急性脳スライス（パッチ、MEA）、行動後脳の局所評価

神経病理学

  • タウ/TDP-43免疫染色、グリア反応評価、剖検脳の解析

3D画像解析

  • 立体構造可視化、共焦点／ライトシート対応切片

薬物・ベクター研究

  • 投与部位スライスによる効果判定、細胞標的染色



脳組織切片作製ソリューション


Precisionary社のビブラトームを使用して、脳組織研究用の健康で生存可能な組織スライスを作成します。





脳組織研究のための高品質で生存可能な組織スライスの入手

Precisionary Instruments 社のビブラトームは、サンプルの生理学的完全性を維持する正確で生存可能な組織切片を作成するように設計されており、下流の解析において最も信頼性の高いデータを確保します。


高精度振動ミクロトーム

Compresstome® VF-510-0Z は、サンプルの生存性と健全性を保ちながら、薄い組織スライスを作成するように設計されており、脳組織研究に理想的です。この完全自動システムは、研究で正確な結果を得るために重要な、組織切片の生理的完全性を確実に維持します。


アプリケーション

VF-510-0Zは、正確で迅速な切片作製を実現し、組織・細胞の健全性を保ちながら、脳組織研究のための最高品質の結果をサポートします。







アプリケーション


実験別


臓器


動物モデル



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Compresstome©ビブラトームの利点


アガロース包埋

アガロース包埋とは、Compresstome©振動型マイクロトームで組織切片を切り出す前に、組織試料をアガロース溶液で包埋することです。切片作製にかかる時間はほんのわずかで、より健康的で滑らかな組織スライドを作製できます。


Auto Zero-Z®テクノロジー

振動ヘッドは、Z軸方向の振動をなくすように正確に調整されています。Auto Zero-Z®テクノロジーは、生きた組織サンプルの表面細胞へのダメージを軽減し、薄切片のチャタリングを低減してイメージング結果を向上させます。


豊富なアプリケーション例

Precisionary社は、20年近くにわたり組織スライス装置を専門に扱ってきた会社です。免疫組織学や組織切片の培養、電気生理学や植物研究など、幅広いアプリケーションと引用実績があります。








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