はじめに
血管性認知症(vascular dementia: VaD)は,脳血管 障害に起因する認知症の総称であり,認知症の原因疾 患としてはアルツハイマー病(Alzheimer’s disease:
AD)に次いで多いとされ,VaD は脳血管障害と認知 症との間に因果関係が存在するものと定義される.脳 血管障害を基盤とする VaD は,かつては変性疾患で ある AD とは対極に存在するとみなされ,両者は対 照的に異なる疾患と考えられていたが,今日では脳血 管障害は AD の促進因子あるいは修飾因子とも考え られ,両者の共存する病態は脳血管障害を有するアル ツハイマー病(AD with CVD)という概念で捉えられ ている.さらに,高血圧,心不全,低血圧などの血管 性危険因子が,AD の病態に影響を及ぼすことが明ら かにされている1)〜5).一方,脳血管障害に起因する認 知機能障害を,軽症な病態までも包含して幅広く捉え る血管性認知障害(vascular cognitive impairment: VCI)
という概念も受け入れられつつある1)〜3).しかしながら,
VaD は脳血管障害に起因する認知症の総称であり,
脳梗塞,脳出血,くも膜下出血,低灌流などさまざま な脳卒中病型が背景に存在するために,臨床経過や臨 床像,画像診断も,AD のような画一的な所見がないこ とが特徴である.本検討では,脳血管障害や血管性危 険因子の認知症への関与を明らかにするために脳循環 代謝病態の観点から,VaD 157 例と AD 59 例を対象 に SPECT による画像解析を行った.
血管性認知症(vascular dementia: VaD)の 脳循環代謝病態
脳血管障害の画像診断は,CT や MRI などもっぱ ら 解 剖 学 的 病 変 を 捉 え る 形 態 画 像(morphological image)と,脳血流や脳エネルギー代謝分布を反映す る SPECT や PET なのどの機能画像(functional image)
に大別される.一般に,血流低下(低灌流)やエネル ギー代謝の低下などの機能的変化は,形態的変化より も早期に出現し,より広範囲に分布することが知られ ている.VaD の放射線学的診断において,形態的画 像診断では,梗塞巣の体積と個数,梗塞巣あるいは血
1)秋田県立脳血管研究センター神経内科学研究部
(2010 年 9 月 13 日受付,2010 年 9 月 13 日受理)
<総 説>
血管性認知障害の脳循環代謝病態
山﨑 貴史1) 高野 大樹1) 前田 哲也1) 長田 乾1)
要旨:血管性危険因子の観点から血管性認知症(VaD)157 例とアルツハイマー病(AD)59 例 を対象に SPECT を用いて脳循環代謝病態を検討した.VaD 157 例中 122 例(77.7%)で前頭葉 に,114 例(72.6%)で側頭・頭頂葉の低灌流を認めた.VaD の病型別ではビンスワンガー型 の 76.8%,多発梗塞性認知症の 87.2%で前頭葉の低灌流を認め,前頭葉の低灌流が VaD に特 徴的な所見であることが確認された.AD では全例に血液生化学検査,神経心理学的評価,
MRI および SPECT を行った.MMSE の成績に対して年齢および BNP,HOMA-R は有意な 負の相関関係を示した.MRI 上で脳血管病変を有する A 群は有さない B 群と比較して,前 頭葉に有意の低灌流を認めた.HOMA-R 高値群で両側前頭葉内側面,BNP 高値群では両側 前頭葉内側面で有意の低灌流を呈した.脳血管病変を有する AD では前頭葉に低灌流を認め,
血管性危険因子が AD の病態を修飾している可能性が示唆された.
Key words:vascular risk factors, Alzheimer ’
s disease, hemodynamic pathophysiology(脳卒中 32:628–633,2010)
腫の局在,白質病変や脳萎縮の評価が中心となり,機 能的画像診断には,低灌流病巣の評価,脳循環代謝パ ラメータの比較,さらには健常人から得られた画像 データベースとの三次元統計学的比較などが含まれる.
本検討では,NINSD-AIREN の診断基準に従って診 断された VaD 157 例を対象とした.
平均年齢は 71.8 歳で,MMSE の平均得点は 15.8 点 であった.病型別ではビンスワンガー型が 43.4%と最 も多く,次いで多発梗塞による VaD は 30.8%,単一 病変に起因する VaD は 17.0%,脳出血による VaD は 5.7%であり,その他の病型が 3.1%であった.ビンス ワンガー型と多発梗塞による VaD では,所謂皮質下性 血 管 性 認 知 症(subcortical ischemic vascular demen- tia: SIVD)3)の 病 型 が 約 75 % を 占 め て い た(図 1).
SPECT 所見は,VaD 157 例中 82 例(52.2%)で両側前 頭葉,25 例(15.7%)で右前頭葉,12 例(7.6%)で左前頭 葉の低灌流を認め,60 例(38.2%)で両側の側頭・頭頂葉 の低灌流,36 例(22.9%)で右頭頂・側頭葉の低灌流,
18 例(11.5%)で左頭頂側頭葉の低灌流を認めた(図 2).
ビンスワンガー型と多発梗塞による VaD を合わせた SIVD は 116 例であり,その内 94 例(81.0%)に前頭 葉の低灌流を認めた(図 3,4).SIVD が過去の知見3)6)
と同様に日常臨床で経験する VaD の代表的な病型で あることが確認できた.
SIVD は,小血管病変に基づく認知症と同義語で,
二つの病型に分けられる.すなわち,ラクナ梗塞,つ まり穿通枝の梗塞により生じた 15 mm 以内の小梗塞
が多発した多発性ラクナ梗塞と,大脳白質に広範かつ びまん性に白質病変を生じたものでビンスワンガー病 あるいはビンスワンガー型血管性認知症と呼ばれる病 型がここに含まれる.両者は合併することもあり厳密 な鑑別は困難なことも多い.実行機能障害,抑鬱,感 情失禁などが進行するのは VaD 共通の症状であるが,
局所症状(巣症状)が目立たないことや典型的な段階的 な進行を示さず緩徐に進行しやすいことなどは,皮質 性血管性認知症と異なる点である.
認知機能障害のない白質病変を有する健常者で,前頭 葉を中心に脳血流量が有意に低下すると報告され7), ラクナ梗塞患者を対象とした検討では,認知機能の低 下は白質病変やラクナ梗塞と相関せず,皮質機能を反 映する脳血流量や脳グルコース消費量の低下と相関す ると報告されている8).これらの知見を VCI の概念を 念頭において解釈すると,脳血管障害が関与する前頭 葉の低灌流は,無症候性の白質病変を有する健常者か ら典型的な VaD に至るまで多岐にわたって存在し,
認知機能に影響する可能性が高く,軽度認知機能障害 から認知症に及ぶ一連のスペクトラムとして捉えて血 管性危険因子の認知機能への影響について検討する必 要があると思われた.
AD(Alzheimer’s disease: AD)の脳病態への 血管性危険因子の関与
AD は認知症を呈する代表的な疾患であり,高齢者 に最も多く見られる変性疾患である.一方,脳血管障 図 1 血管性認知症の病型の割合
VaD の病型分類ではビンスワンガー型 VaD が 43.4%,多発梗塞による VaD は 30.8%,単 一梗塞による VaD は 17.0%,脳出血による VaD は 5.7%,その他の病型が 3.1%であった.
図 2 血管性認知症の脳循環分布
VaD 157 例中 119 例(75.8%)で前頭葉の低灌流を認め,114 例(72.6%)
で側頭・頭頂葉の低灌流を認めた.
図 3 ビンスワンガー型 VaD の脳循環分布
ビンスワンガー型 VaD と多発梗塞による VaD を合わせた SIVD は 116 例であり,その内 94 例(81.0%)に前頭葉の低灌流を認めた.
図 4 多発梗塞による VaD の脳循環分布
ビンスワンガー型と多発梗塞性認知症を合わせた SIVD は 116 例であ り,その内 94 例(81.0%)に前頭葉の低灌流を認めた.
害の発症も年齢とともに増加し,高齢者においては無 症候性脳梗塞や白質病変などの血管病変が高率に検出 される.臨床病理学的検討においても,AD の約 30%で白質病変や微小血管変性,アミロイドアンギオ パチーなどの病理学的所見が認められている9)〜11). また,AD に関する病理学的および疫学的研究では,
脳血管障害と共通する血管性危険因子や遺伝的因子,
環境要因などが,AD の発病や進行に関していること が明らかにされている12)〜14).
NINCDS-ADRDA の診断基準に従って診断された AD 59 例を対象に,MRI と99mTc ECD SPECT による 画像診断と血液生化学検査を行った.MMSE の平均値 は 21.9 で,軽症から中等症の AD であった.脳血管 障害と AD の両者に共通する危険因子のうち,収縮 期血圧および拡張期血圧,耐糖能障害についてはイン スリン抵抗性の指標である HOMA-R に,脂質代謝障害
については HDL-colesterol に対する LDL-cholesterol の割合(L/H 比)に,うっ血性心不全については BNP に注目して解析した.さらに,MRI-T2WI 所見から 脳血管病変を有する群(A)と有さない群(B)に分けて 統計学的画像解析を行った.
表 1 のごとく,教育年数,収縮期血圧,拡張期血 圧,L/H 比を考慮しても,MMSE の成績に対して年 齢および BNP,HOMA-R は有意な負の相関関係を示 した(p<0.05).すなわち,インスリン抵抗性や心不全 などの血管性危険因子は,過去の知見12)〜15)と一致し て認知機能の悪化に関与すると思われた.統計学的画 像解析の結果では,B 群に比べて A 群では両側前頭 葉内側面に有意の低灌流を認め(p<0.01),ラクナ梗塞 などの脳血管病変の存在は前頭葉の低灌流に影響を及 ぼす可能性が示唆された(図 5).A 群では,BNP 高値 群では BNP 低値群と比べて前部帯状回および両側前 MMSE: mini-mental state examination, BNP: brain natriuretic peptide
図 5 三次元統計学的解析による SPECT 所見の比較
(A)MRI 上 で 脳 血 管 病 変 を 有 す る A 群 は,有さない B 群と比較して両側前頭葉内 側面に有意の低灌流を認めた(p<0.01).
(B)A 群の中で BNP 高値群は,BNP 低値 群と比較して,前部帯状回および両側前頭 葉内側面,前頭眼窩野で低灌流を示した
(p<0.01).
(C)A 群の中で HOMA-R 高値群は HOMA- R 低値群と比較して前部帯状回および両側 前 頭 葉 内 側 面 で 有 意 の 低 灌 流 を 呈 し た
(p<0.05).
頭葉内側面,前頭眼窩野の低灌流が認められ,心不全 は前頭葉の低灌流に関与する可能性が考えられた.同 様に A 群では,HOMA-R 高値群で HOMA-R 低値群 と比して前部帯状回および両側前頭葉内側面で有意の 低灌流を呈した(p<0.05)(図 5).本検討の結果から血 管性危険因子や脳血管障害は前頭葉の低灌流として AD の病態へ関与することがわかった.
脳血管障害後の脳循環に関して,前頭葉皮質下や基 底核のラクナ梗塞が補足運動野を含む前頭前野,前頭 葉内側面,前頭前野背外側の低灌流に関与することが 報告16)されている.本検討においても,脳血管障害や血 管性危険因子に関連して前頭葉に低灌流が認められ た.脳血管障害の関与する前頭葉の低灌流について は,prefrontal-subcorical loop の遮断による機序3)(図 6)を介して,脳血管障害や血管性危険因子が AD の 脳循環病態に関与すると考えられた.
おわりに
典型的な VaD では高率に前頭葉の低灌流を呈する 特徴が再確認された.一方,比較的軽症の AD にお いても脳血管病変を有する例では前頭葉の低灌流を指 摘され,血管性危険因子が AD の病態を修飾してい る可能性が示唆された.
参考文献
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89–98, 2003
図 6 前頭前野・皮質下ループの遮断による前頭葉の低灌流
前頭葉皮質下や基底核のラクナ梗塞,あるいは前頭葉の白質病変による前頭前野・
皮質下ループ(prefrontal-subcorical loop)の遮断により前頭葉の低灌流が生じる3).
2) Erkinjuntti T, Inzitari D, Pantoni L, et al: Research criteria for subcortical vascular dementia in crinical trial. J Neural Transm 59 Suppl: 23–30, 2000 3) Roman GC, Erkinjuntti T, Wallin A, et al: Subcortical
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Abstract
Hemodynamic correlates of vascular risk factors in vascular dementia and Alzheimer’ s disease
Takashi Yamazaki, M.D.1), Daiki Takano, M.D.1), Tetsuya Maeda, M.D.1) and Ken Nagata, M.D.1)
1)Department of Neurology, Research Institute for Brain and Blood Vessels
Many evidences suggested a coexistence of vascular lesions in Alzheimer’s disease (AD), although there had been a dichotomy between AD and vascular dementia (VaD) in the clinical diagnosis of dementias. To clarify the hemodynamic correlates of the vascular risk factors in AD and VaD patients, we investigated the relationship between the cerebral blood flow (CBF) images provided by SPECT and vascular risk factors. The present study was based on 157 patients with probable VaD and 59 patients with probable AD. On the CBF images, 122 (77.7%) of 157 VaD patients showed a hypoperfusion in the frontal lobe and 114 patients (72.6%) showed a hypoperfusion in the parieto-temporal region. All AD patients underwent laboratory testings, neuropsychological evaluation, MRI and 99mTc ECD SPECT.
Based on the existence of the white matter hyperintensity (WMH) and/or subcortical infarction on MRI, all patients were classified into 2 categories: those without WMH (Group A) and those with WMH (Group B). MMSE scores negatively correlated with patients’ age, BNP, and HOMA-R. Statistical paramet- ric mapping (SPM) revealed a significant hypoperfusion in the frontal lobe in Group A as compared with Group B. Those with greater BNP showed a significant hypoperfusion in the anterior cingulate gyri and superior frontal gyri as compared with those with smaller BNP. As compared with those with smaller HOMA-R, those with greater HOMA-R showed a significant hypoperfusion in the anterior cin- gulate gyri and frontal lobe. The frontal hypoperfusion which was associated with vascular risk factors might modify the hemodynamic pathophysiology in AD patients.
(Jpn J Stroke 32: 628–633, 2010)