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Metabolism: clinical and experimental2019Nov01Vol.100Sissue()

衝突スポーツにおける外傷性脳損傷(TBI):慢性外傷性脳症への変換の可能性のあるメカニズム(CTE)

,
文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Review
概要
Abstract

外傷性脳損傷(TBI)は死亡と障害の主要な原因であり、米国のすべての負傷関連の死亡の約30%に寄与しています。TBIは、頭部に送信された力が神経病理学的損傷と脳機能の障害を引き起こすときに発生します。TBIは自殺のリスクを2倍にし、後天性発作障害の主要な決定要因です。閉じた頭部外傷(CHT)から生じるTBIは、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、慢性外傷性脳症(CTE)を発症するリスクを大幅に増加させます。散発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)の危険因子としてのTBIの役割の可能性の証拠は、ヨーロッパのサッカーのプロの選手の研究によって提供されています。年齢に応じて、遺伝子構成(特に1つまたは2つのAPOE4対立遺伝子のキャリアである)、TBIの数、その重症度、関係する期間、および脆弱性に影響を与える他の多くの要因は、発生後に数十年が経過する可能性がありますAD、PD、SALS、CTEなどの後遺症の前の1つ以上のTBIのうち、臨床的に明らかになります。脳への繰り返しの脳震盪と潜在的な打撃を経験する大学やプロのサッカー選手の間で、CTEを発症するリスクは、スポーツに積極的に専念している年数、およびその位置に固有の身体的影響への暴露の程度とともに増加します。中程度または重度の脳震盪、または頭への一連の軽度の打撃に続いて、脳は、利用可能な診断方法を使用して自信を持って検出される可能性が低い微妙な病態生理学的変化を受ける可能性があります。バイオマーカーは、継続的なオカルト神経変性プロセスの存在の可能性を推測するのに役立つバイオマーカーが求められています。脳に対する衝突の悪影響の1つの例は、サッカーボールを「見ている」ことです。これは、長年の競争にわたって繰り返され、ベテランプレーヤーに深刻な脳損傷をもたらすことがわかっています。CTEは、アメリカンフットボールの退職したプロの選手の大部分にその壊滅的な効果のために、国民の注目を集めています。主に家族によって貢献した亡くなった元サッカー選手の脳の研究で、CTEはナショナルフットボールリーグ(NFL)の退役軍人の111のうち110で神経病理学的に診断されました。CTE陽性の被験者では、著者らは、広範な脳萎縮、星状細胞症、髄膜炎症、微小血管損傷、血管周囲の神経炎症、およびリン酸化TAUタンパク質病理学を観察しました。CTEの神経病理学は、正式には、ニューロン中の高リン酸化Tauおよび脳溝内の星状細胞の過剰リン酸化Tauの明確な血管周囲の蓄積を特徴とするタオパシーとして定義されています。1つ以上の閉じた頭部外傷の発生後ずっと後にCTEの予期せぬ出現の根底にあるメカニズムは不明ですが、アルバイラムとアソシエイトによって提案された説明は説得力があります。彼らは、CTEのマウスモデルで、正常および良性トランスP-TAUの異常および破壊的な異性体である毒性化合物CIS P-TAUのTBI誘発性ニューロン産生を発見しました。CIS P-TAUは、キスタウ症と呼ばれるプロセスを介してCTE様症候群を生成しました。Cistauasisは、Cis P-Tauモノクローナル抗体によって実験動物でブロックされる可能性があり、タウタングル、脳萎縮、仮想CTEの後の発達を防ぎます。その後の研究では、ヒトサンプルで見つかった同じグループが、さまざまな原因からTBI後に得られたものであり、CIS P-TAUは皮質軸索および脳脊髄液で誘導され、軸索損傷および臨床結果と正の相関があります。したがって、CIS P-TAUは、TBI後の短期および長期の後遺症に寄与するように見えますが、シス抗体治療による中和の影響を受ける可能性があります。

外傷性脳損傷(TBI)は死亡と障害の主要な原因であり、米国のすべての負傷関連の死亡の約30%に寄与しています。TBIは、頭部に送信された力が神経病理学的損傷と脳機能の障害を引き起こすときに発生します。TBIは自殺のリスクを2倍にし、後天性発作障害の主要な決定要因です。閉じた頭部外傷(CHT)から生じるTBIは、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、慢性外傷性脳症(CTE)を発症するリスクを大幅に増加させます。散発性筋萎縮性側索硬化症(SALS)の危険因子としてのTBIの役割の可能性の証拠は、ヨーロッパのサッカーのプロの選手の研究によって提供されています。年齢に応じて、遺伝子構成(特に1つまたは2つのAPOE4対立遺伝子のキャリアである)、TBIの数、その重症度、関係する期間、および脆弱性に影響を与える他の多くの要因は、発生後に数十年が経過する可能性がありますAD、PD、SALS、CTEなどの後遺症の前の1つ以上のTBIのうち、臨床的に明らかになります。脳への繰り返しの脳震盪と潜在的な打撃を経験する大学やプロのサッカー選手の間で、CTEを発症するリスクは、スポーツに積極的に専念している年数、およびその位置に固有の身体的影響への暴露の程度とともに増加します。中程度または重度の脳震盪、または頭への一連の軽度の打撃に続いて、脳は、利用可能な診断方法を使用して自信を持って検出される可能性が低い微妙な病態生理学的変化を受ける可能性があります。バイオマーカーは、継続的なオカルト神経変性プロセスの存在の可能性を推測するのに役立つバイオマーカーが求められています。脳に対する衝突の悪影響の1つの例は、サッカーボールを「見ている」ことです。これは、長年の競争にわたって繰り返され、ベテランプレーヤーに深刻な脳損傷をもたらすことがわかっています。CTEは、アメリカンフットボールの退職したプロの選手の大部分にその壊滅的な効果のために、国民の注目を集めています。主に家族によって貢献した亡くなった元サッカー選手の脳の研究で、CTEはナショナルフットボールリーグ(NFL)の退役軍人の111のうち110で神経病理学的に診断されました。CTE陽性の被験者では、著者らは、広範な脳萎縮、星状細胞症、髄膜炎症、微小血管損傷、血管周囲の神経炎症、およびリン酸化TAUタンパク質病理学を観察しました。CTEの神経病理学は、正式には、ニューロン中の高リン酸化Tauおよび脳溝内の星状細胞の過剰リン酸化Tauの明確な血管周囲の蓄積を特徴とするタオパシーとして定義されています。1つ以上の閉じた頭部外傷の発生後ずっと後にCTEの予期せぬ出現の根底にあるメカニズムは不明ですが、アルバイラムとアソシエイトによって提案された説明は説得力があります。彼らは、CTEのマウスモデルで、正常および良性トランスP-TAUの異常および破壊的な異性体である毒性化合物CIS P-TAUのTBI誘発性ニューロン産生を発見しました。CIS P-TAUは、キスタウ症と呼ばれるプロセスを介してCTE様症候群を生成しました。Cistauasisは、Cis P-Tauモノクローナル抗体によって実験動物でブロックされる可能性があり、タウタングル、脳萎縮、仮想CTEの後の発達を防ぎます。その後の研究では、ヒトサンプルで見つかった同じグループが、さまざまな原因からTBI後に得られたものであり、CIS P-TAUは皮質軸索および脳脊髄液で誘導され、軸索損傷および臨床結果と正の相関があります。したがって、CIS P-TAUは、TBI後の短期および長期の後遺症に寄与するように見えますが、シス抗体治療による中和の影響を受ける可能性があります。

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of death and disability, contributing to ~30% of all injury-related deaths in the US. TBI occurs when a force transmitted to the head causes neuropathologic damage and impairment of brain function. TBI doubles risk of suicide and is the major determinant of acquired seizure disorders. TBI arising from closed head trauma (CHT) significantly increases the risk of developing Alzheimer's disease (AD), Parkinson's disease (PD) and chronic traumatic encephalopathy (CTE). Evidence for a possible role of TBI as a risk factor for sporadic amyotrophic lateral sclerosis (sALS) has been provided by studies of professional players of European football. Depending on age, genetic make-up (in particular, being a carrier of one or two ApoE4 alleles), the number of TBIs sustained, their severity, the time periods involved, and many other factors that affect vulnerability, decades may pass after occurrence of one or more TBIs before sequelae such as AD, PD, sALS or CTE become clinically evident. Among college and professional football players who experience repeated concussions and sub-concussive blows to the head, the risk of developing CTE increases with the number of years actively devoted to the sport, and the degree of exposure to physical impacts inherent in the position played. Following a moderate or severe concussion, or a series of mild blows to the head, the brain may undergo subtle pathophysiological changes that are unlikely to be detected with confidence using available diagnostic methods. Biomarkers are being sought that can help the attending physician infer the likely presence of an ongoing occult neurodegenerative process. One example of the adverse effect of collision on the brain is "heading" the soccer ball-a feat that, repeated over years of competition, has been found to produce severe brain damage in veteran players. CTE has attracted increasing national attention because of its devastating effects in a high proportion of retired professional players of American football. In a study of brains from deceased former football players, contributed mostly by family members, CTE was neuropathologically diagnosed in 110 of 111 of National Football League (NFL) veterans. In the CTE-positive subjects, the authors observed extensive brain atrophy, astrogliosis, myelinated axonopathy, microvascular injury, perivascular neuroinflammation, and phosphorylated tau protein pathology. CTE's neuropathology has been formally defined as a tauopathy characterized by a distinct perivascular accumulation of hyperphosphorylated tau in neurons and astrocytes within cerebral sulci. Although the mechanism that underlies the unforeseen emergence of CTE long after the occurrence of one or more closed head traumas is unknown, an explanation proposed by Albayram and associates is persuasive. They discovered TBI-induced neuronal production of the toxic compound cis P-tau, an abnormal and destructive isomer of the normal and benign trans P-tau, in mouse models of CTE. Cis P-tau produced a CTE-like syndrome via a process they termed cistauosis. Cistauosis can be blocked in laboratory animals by cis P-tau monoclonal antibody, which prevents later development of tau tangles, brain atrophy and virtual CTE. In a subsequent study, the same group found in human samples obtained post-TBI from a variety of causes, that cis P-tau is induced in cortical axons and cerebrospinal fluid and positively correlates with axonal injury and clinical outcome. Thus, cis P-tau appears to contribute to short-term and long-term sequelae after TBI, but may be subject to neutralization by cis-antibody treatment.

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