ロージアン出生コホート研究

ロージアン出生コホート研究[ 1 ]は、主に幼少期の知能が老後の知能や健康にどのように関連するかを研究する、現在も継続中の2つのコホート研究です。1921年と1936年に実施されたロージアン出生コホート研究は、それぞれ1932年と1947年に実施されたスコットランド精神調査のロージアン在住参加者を老年期に追跡調査しました。[ 1 ]スコットランド精神調査のデータは、ロージアン出生コホート参加者の11歳時の知能指標を提供し、幼少期の知能が老後の認知、精神的健康、身体的健康にどのように関連するかを調査することを可能にしています。[ 1 ]

これらの研究における認知老化に関する主要な知見は、幼少期から老年期にかけての知能の安定性[ 2 ] 、遺伝が認知機能とその低下に及ぼす影響[ 3 ]、そして脳の白質の健全性が認知老化の成功に果たす役割[ 4 ]に関するものである。また、これらの研究は認知疫学[ 5 ]の分野の最先端を行くものであり、知能が身体的および精神的健康の結果とどのように関連しているかを探求している。ロージアン出生コホート研究は、エディンバラ大学認知老化・認知疫学センター所長のイアン・ディアリー氏が主導している。

背景

1921 年 (LBC1921) と 1936 年 (LBC1936) のロージアン出生コホート (LBC) 研究は、それぞれ 1932 年 (SMS1932) と 1947 年 (SMS1947) のスコットランド精神調査 (SMS) の追跡調査です。[ 1 ]スコットランド教育研究評議会(SCRE)が実施したスコットランド精神調査は、現在までにどの国でも人口の出生年全体の知能を測定した唯一の試みです。[ 6 ] SMS 参加者を老年期まで追跡調査することにより、LBC 研究では、参加者の幼少期の知能の尺度が利用できるため、長期的な認知老化と認知疫学を効果的に調査することができました。[ 1 ]

ゴッドフリー・トムソンが設計したモレイハウステスト第12号は、スコットランド精神調査の両方で使用されました。[ 7 ]これは有効な知能テストであり[ 7 ]、指示に従う能力、単語の分類、類推、実用的な項目、推論、算術、空間的な項目など、さまざまな種類の75項目で構成されています。[ 8 ]

1932年と1947年のスコットランド精神調査

SMS1932は、国際調査調査の一環としてカーネギー財団の資金提供を受けた。 [ 9 ]スコットランドで「知的障害」のある児童が何人いるかを調べ、スコットランドの児童の知能分布全体に関する情報を収集することを目的としていた。[ 8 ]この調査は1932年6月1日に実施され、1921年生まれのスコットランドのほぼ全員、計87,498人の子供の知能を検査した。[ 7 ]

SMS1947は、家族規模と子供の知能の間に負の相関関係があるため、イギリスの平均的な知能は新しい世代で低下しているという理論を検証するために委託されました。 [ 7 ]この調査は1947年6月4日に実施され、1936年スコットランド生まれの人口のほぼ全員にあたる70,805人の子供の知能を検査しました。[ 10 ]

データの再発見

SMSデータは1990年代後半にイアン・ディアリーとローレンス・ウォーリーによって再発見された。 [ 11 ]データはエディンバラ大学モレイ・ハウス教育学部のチャータリス・ランドの建物に保管されており、SCREが借りていた。 [ 11 ]スコットランド精神調査のアバディーン地域を拠点とする追跡調査、1921年と1936年のアバディーン出生コホートの募集は、それぞれ1997年と1999年に開始された。 [ 12 ]

設計と目的

LBC研究の中心的な目的は、様々な認知老化の結果の原因を探ることです。[ 1 ]また、LBC研究は、様々な心理社会的、医学的、遺伝学的調査を促進するためにも利用されてきました。[ 1 ]

各波のデータ収集には通常、認知テスト、社会人口統計情報、健康行動と健康状態、フィットネス指標、身体指標が含まれます。[ 1 ]代謝および炎症性バイオマーカーも両コホートで収集されています。[ 1 ]これらの研究は、バイオテクノロジーおよび生物科学研究会議、医学研究会議、スコットランド政府主席科学者事務所、Age UK、Research into Ageingなど、さまざまな資金源から資金提供を受けています。[ 1 ]

ロージアン出生コホート 1921

LBC1921の参加者募集は1999年に開始されました。[ 7 ]参加者は主にコミュニティ健康指数（CHI）を使用してエディンバラ地域のSMS1932参加者を追跡し、その後、一般開業医に追跡された潜在的なLBC参加者に連絡するよう依頼することによって募集されました。[ 7 ]

LBC1921研究の当初の主な目的は、健康的な認知老化の分子遺伝学的マーカーを見つけることでした。[ 1 ]これには、アポリポタンパク質E（APOE ）遺伝子のE4対立遺伝子が認知老化に及ぼす影響の調査と、認知老化の他の候補遺伝子の影響の試験が含まれていました。[ 1 ]その後の研究の焦点は、酸化ストレスに関連する遺伝子の一塩基多型（SNP）を含む関係性を調べることでした。[ 1 ]データ収集の第3波と第4波は、認知老化の共通原因仮説を検証することを主な目的で実施されました。[ 1 ]この仮説では、加齢に伴う身体機能と認知機能の低下には共通の原因があると主張しています。[ 13 ]

LBC1921 ウェーブ長年のデータ収集参加者の平均年齢参加者数
第1波1999–2001年[ 1 ]約79 [ 2 ]550 [ 2 ]
第2波2003–2005年[ 1 ]約83 [ 2 ]321 [ 2 ]
第3波2007–2008年[ 1 ]約87 [ 2 ]235 [ 2 ]
第4波2011–2012年[ 2 ]約90 [ 2 ]129 [ 2 ]

ロージアン出生コホート 1936

LBC1936の参加者募集は2004年に開始されました。[ 10 ]参加者候補者はCHIを使用して特定され、その後、ロージアン保健委員会から研究に関する手紙が送られました。[ 10 ]

LBC1936研究は、経済的、医学的、心理的、社会的変数の影響を含む、認知老化に対する多様な影響を調査するという幅広い目的から始まりました。[ 1 ]第2波では、脳の白質がどのように損傷を受けるのか、そして白質の損傷が加齢に伴う認知機能の低下とどのような関係があるのか​​を明らかにすることに特に焦点を当てました。[ 1 ] [ 14 ]

LBC1936 ウェーブ長年のデータ収集参加者の平均年齢参加者数
第1波2004–2007年[ 1 ]約70 [ 1 ]1091 [ 1 ]
第2波2007–2010年[ 1 ]約73 [ 1 ]866 [ 1 ]
第3波2011–2014年[ 15 ]約76 [ 15 ]697 [ 15 ]

調査結果

LBCデータは、以下に概説する主要な調査結果のトピックを研究するために使用されるだけでなく、他のさまざまな調査にも使用されています。[ 1 ]たとえば、LBC1921の参加者は、認知症患者の病前認知の尺度として全国成人読解テストの使用を検証した研究で対照群として機能しました。[ 16 ] LBC1921のデータは、変動する非対称性で測定された顔の対称性が、認知老化の成功に関連していることを発見するためにも使用されています。 [ 17 ]両方のロージアン出生コホートのデータは、社会階級の流動性の経時的な変化を研究するために使用され、 [ 18 ]老年期の性格特性の強い順位順序の安定性を発見するためにも使用されています。 [ 19 ]

知能の安定性

1921年LBCにおいて、11歳のMoray House Testのスコアは、79歳、87歳、90歳とそれぞれ0.66、0.51、0.55の相関関係を示しました。79歳と87歳は0.7、90歳と0.73の相関関係を示しました。87歳と90歳は0.87の相関関係を示しました。
LBC1921における異なる年齢（四角いボックス内に表示）のMoray House Testスコア間の相関関係[ 2 ] [ 7 ] [ 20 ]（両矢印上に表示）のパス図。

LBC1921の研究では、知能の安定性に関する最も長期的な推定値が得られました。[ 2 ]幼少期の知能は老年期の知能と強く相関しており、この相関関係は、幼少期の知能が成人期の認知変化率と関連しているからではなく、知能が非常に安定した特性であるために生じることがわかりました。

LBC1921は11歳、79歳、87歳、90歳の時にモレイハウステストを受け、4回すべての結果に強い相関が見られた。11歳時と79歳、87歳、90歳時のテスト得点の相関係数はそれぞれ.66、.51、.55であったが、LBC1921サンプルの範囲制限を補正すると、それぞれ.73、.61、.67に上昇した。 [ 2 ] [ 7 ] [ 20 ]範囲制限補正後の相関係数は、SMS1932参加者全体の知能の安定性の最良の推定値を表し、知能が非常に安定した特性であることを示している。[ 2 ]テストの信頼性は1.0を下回る可能性が高いため、補正後の係数でも相関の強さを過小評価する可能性がある。 [ 7 ]

11歳時の知能は老年期の知能と関連しているが、LBC1921では79歳から87歳までの知能の変化とは無関係であると報告されている。[ 20 ]この知見は、幼少期の知能が老年期の知能と関連しているのは、知能が老年期の低下を防ぐためではなく、知能の安定性のためであることを示唆している。[ 20 ]

LBC1936は老齢期にMoray House Testを再受験した。この大規模コホートでは、11歳と70歳でのスコアに0.67という強い相関が認められた。[ 20 ]

遺伝的関連性

アポリポタンパク質E
アポリポタンパク質E

LBC研究から得られた最も一貫した遺伝学的知見は、これまで晩発性アルツハイマー病の危険因子として知られていたAPOE遺伝子のE4アレルが、非病理的な認知機能や変化にも悪影響を及ぼしているということである[ 21 ]。

初期のLBC1921研究では、E4アレルの状態は11歳時のモレイハウステストのスコアとは無関係でしたが、80歳ではE4アレルを持つ人のスコアはE4アレルを持たない人よりも低く、このアレルが認知機能低下の危険因子であることが示されました。[ 3 ]その後のLBC1921の研究では、E4アレルの保有は、79歳から87歳の間で、抽象的推論と言語記憶の低下の程度が大きいものの、言語流暢性の低下には関連がないことがわかりました。[ 22 ]さらに、LBC1936では、E4アレルは、70歳での一般的な認知能力の低下、および特定の認知テストの成績の低下と関連していました。[ 23 ]

ゲノムワイド関連（GWA）研究では、 APOE E4アレルが認知機能の低下や機能の悪化と関連していることが確認されています。LBC1921とLBC1936を含む縦断的コホートのGWA研究では、APOE E4アレルが有害な認知変化と関連していることがわかりました。[ 24 ]さらに、2つのロージアン出生コホートを含む31のコホートでのGWA研究の2015年のメタアナリシスでは、 APOE遺伝子とAPOE / TOMM40ゲノム領域のSNPが一般的な認知能力と関連していることがわかりました。[ 25 ]全体として、HMGN1遺伝子、13のSNP、およびAPOEを含む4つの候補遺伝子が、一般的な認知機能の統計的に有意な予測因子でした。 [ 25 ]

両コホートのデータは他のデータと組み合わせて使用​​され、知能は非常に多遺伝子性が高いことが立証されました。[ 26 ]さらに、LBC1921とLBC1936のデータは、血縁関係のない個人の幼少期と老年期の知能の遺伝的相関の最初の推定値を計算するのに使用され、その値は.62でした[ 27 ]そのため、生涯を通じて知能の安定した変動のほとんどは環境ではなく遺伝子に起因することが示されました。

ロージアン出生コホートのデータは、がん、脳卒中、肺機能、動脈圧、血小板形成など、さまざまな医療成果に関するGWA研究にも利用されています。[ 1 ]

白質の完全性

人間の脳の白質の構造。
人間の脳の白質の構造。

LBC1936の参加者の構造磁気共鳴画像法による脳スキャンは、脳内の白質線維の完全性が認知機能および認知的老化の成功と関連していることを観察するために使用されました。ある研究では、脳の全体的な特性である白質線維の完全性の3つの一般的な要因[ 28 ]を組み合わせることで、一般的な知能の分散の10％を説明し、この効果は処理速度によって完全に媒介されていました。 [ 29 ]その後、特定の白質線維とgおよび特定の認知能力との関連性を調査したところ、ほとんどの特定の線維の関連性は特定の能力ではなくgと関連していましたが、 gとの関連性を考慮した後でも特定の能力との関連性がいくつか残っていました。[ 30 ]

白質の完全性も認知機能の変化と関連していることが示されています。特に、脳梁体部における白質の完全性は、健全な認知老化の指標であることが分かっています。[ 31 ]白質高信号負荷の低下は、11歳時の知能を補正した後、73歳時点での全般的な認知能力の向上と処理速度の高速化と関連していたため、認知老化の成功の兆候とも考えられています。[ 4 ]

さらに、 APOE E4アレルキャリアでは脳のいくつかの領域における白質の完全性が弱いことがわかっており、 [ 32 ]白質の完全性の弱さがE4アレルの認知変化に対する有害な影響の一部を媒介することが示されている。[ 33 ]

健康、健康行動、認知老化

1921年のLBCでは、喫煙は80歳での認知機能の低下と関連していた。[ 34 ]現在喫煙している人の平均IQは、元喫煙者の平均IQよりも6.0ポイント低く、喫煙したことのない人の平均IQよりも6.5ポイント低かった。[ 34 ]

肺機能、握力、歩行時間などの指標から抽出された一般的な要素で指標化された体力は、LBC1921において79歳での認知老化の成功と関連していた。 [ 35 ]身体活動はLBC1936でも認知老化の成功と関連しており、11歳時の知能をコントロールした後でも、70歳での一般的な認知能力と処理速度との関連が維持されていた。[ 36 ]

LBC研究デザインの強みの一つは、知能と他の変数との関連における逆因果関係の検定を可能にすることである。幼少期の知能をコントロールした後に、老年期における同時期の関連が弱まるか消失する場合、逆因果関係が示唆され、これは、その関連が部分的または全体的に幼少期の知能の影響によって存在していたことを示唆する。LBC1936では、知能とカフェイン摂取量[ 37 ] 、 BMI [ 38 ] 、アルコール摂取量[ 39 ]、炎症[ 40 ]のそれぞれとの関係について、逆因果関係が個別に報告されている。

参照

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