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物質使用障害は脳の構造的異常について他の精神疾患とどのように比較するのか？ENIGMAコンソーシアムの調査結果を用いた、疾患間のメタ分析的比較
How do substance use disorders compare to other psychiatric conditions on structural brain abnormalities? A cross-disorder meta-analytic comparison using the ENIGMA consortium findings.
PMID: 32643841 DOI: 10.1002/hbm.25114.
抄録
アルコール使用障害（AUD）と大麻使用障害（CUD）は、特に小脳前葉回路と大脳辺縁中コルチコ回路が関与する脳の変化と関連している。しかし、このような異常は他の精神疾患でも報告されており、最近まで大規模な比較研究はほとんど行われていませんでした。本研究では、メタ解析を通じた神経画像遺伝学の強化（Enhancing Neuroimaging Genetics through Meta-Analysis：ENIGMA）コンソーシアムの手法を用いて、脳の構造的測定値を標準化し、症例対照の違いを定量化し、物質使用障害の脳相関を他の精神疾患に関連して発表されたものと比較している。ENIGMAプロトコルを用いて、アルコール（7件の研究、N = 798、54％が症例）と大麻（7件の研究、N =447、45％が症例）に依存する症例と、年齢と性別をマッチさせた対照群のメタアナリシスから得られた効果量を報告する。我々は、大うつ病（MDD）、統合失調症（SCZ）、双極性障害のENIGMA症例対照研究の文献で報告されているものと同じ脳データを処理し、パーセル化するために、調和のとれた方法を用いて線形分析を行い、各障害間で効果の大きさが最適に比較できるようにした。物質使用障害の診断と皮質下灰白質体積および皮質厚との間の関係を、頭蓋内容積、年齢、性別を共変量として評価した。多重比較を補正した後、皮質下領域のAUDケースコントロールメタアナリシスでは、視床、海馬、扁桃体、下垂体で有意差が認められ、効果量（0.23）は概ね他の精神疾患（掌蹠部と扁桃体を除く）で以前に報告された効果量（0.23|）と同等かそれよりも大きいことが示された。大脳皮質の厚さの測定では、AUDは房状回、下側頭回、側頭極、上前頭回、吻側・尾側前帯状回において両側で有意な差を示した。CUDの症例対照研究のメタ解析では、扁桃体、後頭葉、海馬の体積の信頼性の高い減少が示され、前者の効果はアルコールとSCZで報告されている効果の半分程度、後者の効果はアルコールとSCZで報告されている効果の半分程度であった。CUDは前頭前野、特に内側眼窩前頭前野の皮質厚の低下と関連していたが、この効果は複数の検査を補正しても有意ではなかった。この研究では、薬物使用障害の脳相関の疾患間比較を公平に行うことができ、いくつかの皮質下および皮質領域ではSCZで見られたものと同等の効果の大きさのアルコール関連脳異常が、いくつかの皮質下および皮質領域ではMDDで見られたものよりも有意に大きな変化が見られた。CUDの結果は控えめではあったが、AUDや他の精神疾患で報告されている所見と重複していたが、内側前頭前野眼窩皮質の厚さの減少と最も強固に関連しているように思われる。
Alcohol use disorder (AUD) and cannabis use disorder (CUD) are associated with brain alterations particularly involving fronto-cerebellar and meso-cortico-limbic circuitry. However, such abnormalities have additionally been reported in other psychiatric conditions, and until recently there has been few large-scale investigations to compare such findings. The current study uses the Enhancing Neuroimaging Genetics through Meta-Analysis (ENIGMA) consortium method of standardising structural brain measures to quantify case-control differences and to compare brain-correlates of substance use disorders with those published in relation to other psychiatric disorders. Using the ENIGMA protocols, we report effect sizes derived from a meta-analysis of alcohol (seven studies, N = 798, 54% are cases) and cannabis (seven studies, N = 447, 45% are cases) dependent cases and age- and sex-matched controls. We conduct linear analyses using harmonised methods to process and parcellate brain data identical to those reported in the literature for ENIGMA case-control studies of major depression disorder (MDD), schizophrenia (SCZ) and bipolar disorder so that effect sizes are optimally comparable across disorders. R elationships between substance use disorder diagnosis and subcortical grey matter volumes and cortical thickness were assessed with intracranial volume, age and sex as co-variates . After correcting for multiple comparisons, AUD case-control meta-analysis of subcortical regions indicated significant differences in the thalamus, hippocampus, amygdala and accumbens, with effect sizes (0.23) generally equivalent to, or larger than |0.23| those previously reported for other psychiatric disorders (except for the pallidum and putamen). On measures of cortical thickness, AUD was associated with significant differences bilaterally in the fusiform gyrus, inferior temporal gyrus, temporal pole, superior frontal gyrus, and rostral and caudal anterior cingulate gyri. Meta-analysis of CUD case-control studies indicated reliable reductions in amygdala, accumbens and hippocampus volumes, with the former effect size comparable to, and the latter effect size around half of that reported for alcohol and SCZ. CUD was associated with lower cortical thickness in the frontal regions, particularly the medial orbitofrontal region, but this effect was not significant after correcting for multiple testing. This study allowed for an unbiased cross-disorder comparison of brain correlates of substance use disorders and showed alcohol-related brain anomalies equivalent in effect size to that found in SCZ in several subcortical and cortical regions and significantly greater alterations than those found in MDD in several subcortical and cortical regions. Although modest, CUD results overlapped with findings reported for AUD and other psychiatric conditions, but appear to be most robustly related to reduce thickness of the medial orbitofrontal cortex.
© 2020 The Authors. Human Brain Mapping published by Wiley Periodicals LLC.