スタンフォード大学の研究で、個別化治療のための6つのうつ病バイオタイプが特定される

近い将来、迅速な脳画像診断法を用いてうつ病を検査し、最適な治療法を決定することができるようになるかもしれません。

スタンフォード大学医学部の科学者らが主導する新たな研究によると、脳画像と機械学習を組み合わせることで、うつ病と不安のサブタイプを特定できるという。ネイチャー・メディシン誌に掲載されるこの研究では、うつ病を6つの生物学的サブタイプ（バイオタイプ）に分類し、そのうち3つのサブタイプに対して、どの治療法がより効果的か、あるいはより低いかを特定している。

より良い治療選択方法の必要性

スタンフォード大学医学部精神医学・行動科学教授で、プレシジョン精神医学・ウェルビーイングセンター所長でもある筆頭著者のリン・ウィリアムズ博士は、治療を個別化するためのより優れた方法が緊急に必要だと述べた。2015年にうつ病でパートナーを亡くしたウィリアムズ博士は、プレシジョン精神医学における先駆的な研究に注力してきた。

うつ病患者の約30%は、治療抵抗性うつ病と呼ばれる状態にあります。これは、複数の薬物療法や治療法を試しても症状の改善が見られなかった状態です。うつ病患者の3分の2は、治療を行っても症状を健康なレベルまで完全に除去することができません。

その理由の一つは、どの抗うつ薬や治療法が特定の患者に効果があるかを確実に判断する方法がないことです。薬は試行錯誤を繰り返しながら処方されるため、効果的な治療法が見つかるまでには数ヶ月、あるいは数年かかることもあります。たとえ見つかるとしても、です。また、長期間にわたり様々な治療法を試しても効果が見られない場合、うつ病の症状が悪化する可能性があります。

「私たちの研究の目標は、最初から正しい方法を見つけることです。うつ病の分野で研究しているのに、画一的なアプローチよりも良い選択肢がないのは非常にもどかしいことです」とウィリアムズ博士は述べた。

バイオタイプは治療への反応を予測する

うつ病と不安の生物学的側面をより深く理解するため、ウィリアムズ氏らは、機能的MRI（fMRI）と呼ばれる画像診断技術を用いて、過去にうつ病または不安症と診断された801人の被験者の脳活動を評価しました。被験者の脳を安静時と、認知機能と感情機能を検査するために設計された様々な課題を行っている間の脳スキャンを行いました。研究者たちは、うつ病において既に役割を果たしていることが知られている脳の領域と、それらの領域間のつながりに焦点を当てました。

研究者らは、クラスター分析と呼ばれる機械学習の手法を使用して患者の脳の画像をグループ化し、検査した脳領域における6つの異なる活動パターンを特定した。

研究者らはまた、250人の被験者を、広く使用されている3種類の抗うつ薬または行動療法のいずれかに無作為に割り付けました。脳の認知領域の活動亢進を特徴とするあるサブタイプの患者は、他のバイオタイプと比較して、抗うつ薬ベンラファキシン（エフェクサー）に最もよく反応しました。安静時の脳活動がうつ病と問題解決に関連する3つの領域の活動亢進を示す別のサブタイプの患者は、行動療法によく反応しました。また、注意を制御する脳回路の安静時の活動が低下する3つ目のサブタイプの患者は、他のバイオタイプと比較して、行動療法による症状の改善が見られにくいことが分かりました。

研究の重要性

「私たちの知る限り、うつ病が脳機能の様々な異常によって説明できることを実証できたのは今回が初めてです」とウィリアムズ氏は述べた。「これは本質的に、脳機能の客観的な指標に基づいたメンタルヘルスへの個別化医療アプローチを実証するものです。」

ウィリアムズ博士らの最近の別の研究によると、fMRI を使って脳を画像化することで、抗うつ薬による治療が効きそうな人を特定する能力が向上することが示された。この研究では、研究者らは、うつ病の認知バイオタイプと呼ばれるサブタイプに注目した。このバイオタイプはうつ病患者の 4 分の 1 以上に影響を及ぼし、標準的な抗うつ薬が効きにくい。fMRI を使って認知バイオタイプの人を特定することで、研究者らは患者の 63% で寛解の可能性を正確に予測したが、脳画像を使用しない場合の精度は 36% だった。この精度の向上は、医師が最初から適切な治療を処方する可能性が高くなることを意味する。研究者らは現在、標準的な抗うつ薬が効かない人のためのより多くの選択肢を見つけるべく、このバイオタイプの新しい治療法を研究している。

うつ病に関するさらなる研究

バイオタイプの違いは、研究参加者における症状や課題遂行能力の違いにも相関していました。例えば、脳の認知領域の活動が活発な人は、他のバイオタイプよりも快楽消失（快感を感じられない状態）のレベルが高く、実行機能課題の成績も低かったです。行動療法に最もよく反応したサブタイプの人は、実行機能課題で誤りを犯しましたが、認知課題では良好な成績を示しました。

研究で特定された6つのバイオタイプのうち1つは、画像化された領域における脳活動において、うつ病のない人の活動と比較して明確な違いが見られませんでした。ウィリアムズ氏は、この研究はまだこの疾患の根底にある脳生物学の全容を解明できていない可能性が高いと考えています。今回の研究は、うつ病や不安に関与することが知られている領域に焦点を当てていますが、このバイオタイプには、画像化では捉えられなかった他の種類の機能障害が存在する可能性があります。

ウィリアムズ氏とチームは、より多くの参加者を対象に画像研究を拡大しています。また、6つのバイオタイプすべてを対象に、これまでうつ病治療に使用されていなかった薬剤を含む、より多くの治療法を試験したいと考えています。

彼女の同僚である精神医学・行動科学助教授のローラ・ハック医学博士は、実験プロトコルを用いてスタンフォード大学医学部での臨床診療においてこの画像診断法の使用を開始しています。研究チームはまた、他のメンタルヘルス従事者にもこの手法を実践できるよう、導入しやすい基準を確立したいと考えています。

「この分野を真に精密精神医学へと前進させるには、患者にとって最も効果的と思われる治療法を特定し、できるだけ早くそれらの治療を受けさせる必要があります」とマー氏は述べた。「患者の脳機能に関する情報、特に本研究で評価した実証済みのシグネチャーに関する情報を得ることで、より的確な治療と処方を個々の患者に提供できるようになるでしょう。」