新しい方法で誰が応答するかを予測する
リチウム療法

新しい方法でリチウム療法に反応する人を予測

ソークの科学者は、双極性障害に対する好ましい治療法の成功を評価するツールを開発

【ラホーヤ】双極性障害と診断された人のおよそ30分の70にとって、リチウムは躁状態とうつ病の両方を効果的に治療する奇跡の薬である。 しかし、誰かが診断されると、その人がリチウムに反応する XNUMX パーセントに含まれるか、それとも反応しない XNUMX パーセントに含まれるかを知るまでに最大 XNUMX 年かかる場合があります。

今回、ソーク研究所の科学者らは、双極性障害患者がリチウム反応者になるかどうかを92パーセントの精度で予測する方法を報告した。 ネット上に掲載されたこの作品は、 分子精神 28年2017月2015日、同研究所がXNUMX年にこの疾患の細胞基盤を発見したことを検証し、リチウムに反応する人だけでなく、反応しない大多数の人たちにも効果があり、無効な治療を避けることができる可能性がある。

「このシステムの注目すべき点は、複数の患者から採取した 500 個または 600 個の細胞を使用する必要がないことです」と彼は言います。 ラスティ・ゲージ、ソーク遺伝学研究所の教授であり、新しい研究の上級著者です。 「XNUMX人の患者から採取したXNUMX個の細胞があれば、その人がリチウムに反応するか反応しないかを判断するには十分です。」

XNUMX万人以上のアメリカ人が双極性障害に苦しんでいます。双極性障害は進行性の精神疾患であり、治療せずに放置すると自殺の危険が高くなります。 リチウムはこの障害の治療に好まれる薬ですが、なぜ一部の人には効果があり、他の人には効果がないのかは明らかではありません。 Gage チームのこれまでの画期的な成果は、 自然 28年2015月XNUMX日に、双極性障害のある人々のニューロンはより容易に刺激され、双極性障害のない人々のニューロンよりも速く電気インパルスを発火することを明らかにし、その理由を示唆した。 研究チームは、一部の人々のニューロンをリチウムを注入した培地に維持すると、この過剰な興奮が落ち着くことを発見した。

「2015 年に、双極性障害のある人の脳細胞は他の人の脳細胞よりも刺激に対して敏感であることがわかりました」とゲージ氏は言います。 「それ以来、私たちはその感受性をより詳細に特徴づけることができ、双極性患者のニューロンの明確なパターンを識別できるようになり、誰がリチウムに反応するのか、誰が反応しないのかを予測できるようになりました。」

新しい研究では、一見同等の多動性にもかかわらず、一部の双極性患者のニューロンがリチウムに反応し、他の患者のニューロンが反応しない理由をより深く理解しようと試みた。 今回、研究チームは皮膚細胞を使用する代わりに、XNUMX人のまったく新しい双極性患者から採取したリンパ球（免疫細胞）を再プログラムした。そのうちの何人かはリチウム応答者として知られている。 研究チームはリンパ球由来ニューロンでも同様の過剰興奮性を発見し、初期の結果を検証した。

「しかし、その後、私たちはさらに何かを見始めました」と、ソークの研究員であり、新しい論文の共同筆頭著者であるシャニ・スターンは言う。 「応答者と非応答者はどちらもより多くの電気インパルスと自発的活動を生成しますが、電気生理学的特性を見ると、XNUMX つのグループは互いに大きく異なります。」

ソークのチームは、XNUMX人の患者全員の神経細胞系の電気発火パターンを特徴づけ、スパイクの高さ、スパイクの幅、反応を引き起こす閾値、その他の性質を測定した。 全体的なパターンは、応答者と非応答者では著しく異なりました。

「この研究は刺激的でした。なぜなら、別の精神科医によって診断された新しい患者集団に由来するニューロンにおけるニューロンの過剰興奮性に関する以前の発見を再現し、この特性の堅牢性と医薬品開発への潜在的な使用を確認したからです」と共同研究者のレナタ・サントスは言う。筆頭著者であり、ソーク研究の共同研究者でもある。

この違いが予測できるのではないかと考え、研究チームは、450 回の独立したトレーニング ラウンドにわたって合計 92 個のニューロンの発火パターンを使用して、反応者と非反応者のプロファイル間の差異を認識するコンピューター プログラムをトレーニングしました。 各ラウンドで、彼らはシステムを訓練するために患者のうち XNUMX 人のニューロンを新たに使い始めました。 次に彼らは XNUMX 人目の患者のニューロンを使ってシステムをテストしました。患者のリチウムの状態はチームにはわかっていましたが、プログラムにはわかっていませんでした。 彼らはこのプロセスをさらに XNUMX 回繰り返し、基本的に XNUMX つの独立したモデルを構築することができました。 各モデルは XNUMX 人の患者のうち XNUMX 人の患者からのデータでトレーニングされ、毎回異なる患者がトレーニング データから除外され、モデルがこの残りの患者を反応者または非反応者として分類しました。 システムは、患者のニューロンのうちわずか XNUMX つの発火パターンを使用して、その人を応答者か非応答者かを XNUMX% の精度で識別しました。

「これらの幹細胞に基づく研究は、労働力と資源を大量に消費するだけでなく、技術的にも困難です。その結果、これまでに発表された研究の多くは、患者の幹細胞株を 2 ～ 3 株しか記載していません」と、この研究を支援した NIMH の国立共同再プログラム細胞研究グループ (NCRCRG) プログラムを監督する David Panchision 氏は述べています。 「ゲイジのグループが、さらなる双極性障害患者のニューロンの過剰興奮特性を再現できたという事実は非常に重要です。これらの細胞を利用して精神疾患を治療するための新薬を開発するには、このような発見が必要です。」

研究チームは、この方法を双極性障害患者の血液サンプルから採取したリンパ球に適用して、特定の個人がリチウム療法の適切な候補者であるかどうかを調べることができると述べている。

「科学的結果の再現はあまり魅力的ではありませんが、非常に重要です」とゲージ氏は言います。 「さまざまな科学者が、さまざまな患者のさまざまな細胞で同じ結果を得ることができれば、患者にとって有益なものを本当に研究しているという確信がさらに持てるようになります。」

他の著者には、MC マルケット氏とソークの APD メンデス氏、ジョージア州ルーロー氏が含まれます。 マギル大学、S. ビーズマンズとAG Bang of サンフォード・バーナム・プレビーズ・メディカル・ディスカバリー・インスティテュート、QW ワンと J. ヤオ 清華大学、高等師範学校の P. Charnay、および高等師範学校の M. Alda ダルハウジー大学.

この研究は、ヴィタビ家族財団から資金提供を受けました。 ユダヤ人コミュニティ財団、サンディエゴ; ヤンセンファーマシューティカルズ; ザ・ カナダ衛生研究所（CIHR）; ポール・G・アレン・ファミリー財団; ボブとメアリー・ジェーン・エングマン。 レオナM.とハリーB.ヘルムズリー慈善信託; アネット・C・マール＝スミス。 ある 国立衛生研究所 R01 許可 (MH095741); 米国国立精神保健研究所 協力協定番号 U19MH106434 および G. ハロルドおよびレイラ Y. マザーズ財団.