片頭痛のための信頼できる脳形態学的シグネチャはあるか？

Is there a reliable brain morphological signature for migraine?

• Hong Zhou Wang
• Wan Hua Wang
• Hai Cun Shi
• Cong Hu Yuan

抄録

ボクセルベース・モルフォメトリー（VBM）は、群間の脳灰白質（GM）の違いを調べるための一般的な非侵襲的磁気共鳴イメージング技術である。最近、片頭痛を対象とした2つのVBM研究がThe Journal of Headache and Pain誌に発表されました。この2つの研究と過去に発表されたVBM研究を比較してみると、結果にはかなりのばらつきがあることがわかりました。空間的に多様な脳領域でGMの変化が減少したり増加したり、NULL所見が報告されています。片頭痛に対する信頼できる脳形態学的シグネチャーがあるかどうかは興味深い。神経画像研究を定量的にプールして、一貫性のある信頼性の高い知見を得るために、協調ベースのメタアナリシス（CBMA）が用いられることが多くなってきている。これまでにもいくつかのCBMAが実施されているが、その結果は一貫性のないものであった。CBMAのアルゴリズムは進化し、片頭痛を対象としたより適格なVBM研究が発表されるようになってきた。そこで我々は、CBMAの最新アルゴリズムであるシードベースdマッピングと被験者画像の順列化（SDM-PSI）を用いて、最新のCBMAを実施した。32のVBM研究（患者1252人と健常対照1025人からなる41のデータセット）を対象とした今回のCBMAでは、片頭痛におけるGMの一貫した変化の証拠は見られなかった。感度分析、サブグループメタアナリシス、メタ回帰分析の結果、結果はロバストであることが明らかになった。この否定的な結果は、片頭痛に対する信頼できる脳形態学的シグネチャーが存在しないことを示している。片頭痛のVBM調査は依然として不均質な分野である。パワー不足のサンプルサイズ、人口統計学的および臨床的特徴のばらつき、MRIスキャナー、ヘッドコイル、スキャンパラメータ、前処理手順、統計的戦略の違いなど、多くの潜在的な交絡因子が結果の不一致を引き起こす可能性がある。今後のVBM研究では、十分に特徴づけられた均質なサブタイプのサンプルを適切なサンプルサイズで登録し、併存疾患や投薬状況を総合的に評価し、片頭痛においてロバストで再現性のある結果を得るために、十分に検証された標準化された画像プロトコルや処理・解析パイプラインを使用することが求められている。

Voxel-based morphometry (VBM) is a popular non-invasive magnetic resonance imaging technique to investigate brain gray matter (GM) differences between groups. Recently, two VBM studies in migraine have been published in The Journal of Headache and Pain. Reviewing the two and those previous published VBM studies, we found considerable variations of the results. Spatially diverse brain regions with decreased and increased GM alterations and null findings have been reported. It is interesting to know whether there is a reliable brain morphological signature for migraine. Coordinate-based meta-analysis (CBMA) is increasingly used to quantitatively pool individual neuroimaging studies to identify consistent and reliable findings. Several CBMA have been conducted, however, their results were inconsistent. The algorithms for CBMA have evolved and more eligible VBM studies in migraine have been published. We therefore conducted an updated CBMA using the latest algorithms for CBMA, seed-based d mapping with permutation of subject images (SDM-PSI). The present CBMA of 32 VBM studies (41 datasets comprising 1252 patients and 1025 healthy controls) found no evidence of consistent GM alterations in migraine. Sensitivity analysis, subgroup meta-analyses, and meta-regression analyses revealed that the result was robust. This negative result indicates that there is no reliable brain morphological signature for migraine. VBM investigations in migraine remain a heterogeneous field. Many potential confounding factors, such as underpowered sample sizes, variations in demographic and clinical characteristics, and differences in MRI scanners, head coils, scanning parameters, preprocessing procedures, and statistical strategies may cause the inconsistences of the results. Future VBM studies are warranted to enroll well-characterized and homogeneous subtype samples with appropriate sample sizes, comprehensively assess comorbidities and medication status, and use well-validated and standardized imaging protocols and processing and analysis pipelines to produce robust and replicable results in migraine.