日程・プログラム*

第1日目 – 2021年8月7日 土曜日

休憩(10分間)

13:1013:45

評議委員会・総会

13:4514:15

奨励賞受賞講演

座長：大谷　浩島根大学医学部

1. ヒト胚子期における気管支樹のvariationの検討

   藤井 瀬菜京都大学　医学研究科　人間健康科学系専攻
   

   抄録

   【背景・目的】多くの成人肺の解剖学的研究が、区域気管支の分岐構造に関するvariationを報告している。この形態学的差異が生じる時期は明らかでない。本研究は、ヒト胚子の気管支樹の形態変化を観察し、気管支のvariationが生じる時期を検討した。
   【対象・方法】京都コレクション保有のカーネギーステージ（CS）15~23のヒト胚子標本計48体を対象とした。全個体の位相 CT 画像を取得し、画像処理ソフトウェア Amira を用いて気管支樹を抽出し立体像を作成した。
   【結果】CS15~23 において、気管と葉気管支の形態に個体差は認めなかった。葉気管支はCS15, 16にて形成されていた。左右の一次気管支芽上の対称な位置に右中葉と左上葉を形成している個体と、さらに右上葉を形成している個体を認めた。区域気管支と亜区域気管支は、CS17~19 にかけて形成が進んでおり、同一ステージの個体間にて形成の程度にばらつきが生じていた。CS20~23の気管支樹における区域気管支の形態として、左右の上葉においてそれぞれ4種類、右中葉と左右下葉ではそれぞれ2種類の計14種を同定した。
   【考察】観察した全個体にて、気管と葉気管支は成人の気管支樹と同様の構造を示した。この結果は、葉気管支までは個体に関わらず典型的な構造を形成することを示唆している。CS15~19の気管支樹の観察から、葉気管支は一定の順序で形成される可能性があること、区域気管支の形成速度には個体差があることが明らかになった。さらに、CS20~23で同定した区域気管支の形態は、成人の気管支においても同様の形態が報告されていた。この結果は、成人の気管支樹の形態のvariationが胚子期において決定し、生涯にわたって継続する可能性を示唆している。本研究は医の倫理委員会で承認されている。(R0316)
2. トランスクリプトームおよび全ゲノム解析を用いたキメラ遺伝子形成による先天性遺伝性疾患発症機序の解明

   山田 茉未子慶應義塾大学　医学部　臨床遺伝学センター
   

   抄録

   腫瘍学の分野においてキメラ遺伝子形成は疾患発症機序として確立した概念となっている。キメラ遺伝子は逆位、欠失、重複、転座などの染色体異常により2つ以上の異なる遺伝子やその一部が融合して生じた遺伝子のことである。一方、先天性遺伝性疾患の発症機序の一つとしてゲノム構造異常は重要な位置を占めるが、ゲノム構造異常に基づくキメラ遺伝子形成やその影響について十分な検討はなされていない。我々は次世代シーケンサーを用いた網羅的ゲノム変異解析が一般化するなかで診断率向上のために打破すべき壁ともいえるゲノム構造異常の検出とそれにより引き起こされるキメラ遺伝子が形成されている患者の同定を目指した。標準的なエクソーム解析およびトランスクリプトーム解析で診断に至っていなかった患者56名に対して、がんゲノム領域で開発されたキメラ形成を検出するためのアルゴリズムChimPipeを適用し、2名の患者において診断確定に至った。1名は臨床所見からMowat-Wilson症候群が疑われているにも関わらず従来の検出手法で診断ができなかった患者においてZEB2-GTDC1融合遺伝子が形成されていることを検出した。全ゲノム解析を並行して実施し、ZEB2、GTDC1の両遺伝子を含む欠失を確認できた。他方は精神発達遅滞を伴う先天異常症候群の患者であり、カリウムチャネル構成因子KCNK9-TRAPPC9融合遺伝子が形成されていた。全ゲノム解析を並行して実施し、患者にKCNK9、TRAPPC9の両遺伝子に及ぶ欠失を確認できた。本研究により、生殖細胞系列変異による先天遺伝性疾患の発症過程においてもキメラ遺伝子形成が重要な役割を果たすことが示された。今後もトランスクリプトーム解析や全ゲノム解析のような新たな解析技術を用いることで先天性遺伝性疾患の疾患機序の解明に貢献したい。
3. マウス胎仔の気管および食道におけるinterkinetic nuclear migrationの器官間・部位間の差の解析

   Regassa Dereje Getachew島根大学　医学部　解剖学講座　発生生物学
   

   抄録

   INM is the apicobasal (AB) cell polarity-based oscillatory movement of epithelial cell nuclei in synchrony with the cell cycle, and is suggested to be involved in of the development of epithelial tubular organs.  Here, we investigated inter-organ (trachea vs. esophagus) and intra-organ regional (ventral vs. dorsal) differences in the INM mode in the tracheal and esophageal epithelia of the mouse embryo. The pregnant mice received a single intraperitoneal injection of 5-ethynyl-2’-deoxyuridine (EdU) at embryonic day (E) 11.5 and E12.5 and embryos were obtained 1, 4, 6, 8 and 12 hr later. The labeled cell nuclei distribution along the AB axis was chronologically analyzed in the total, ventral and dorsal sides of the epithelia. The percentage distribution of the nuclei population was represented by histogram and the chronological change was analyzed statistically using multi-dimensional scaling. The inter-organ comparison of the INM mode during E11.5-E12.0, but not E12.5-E13.0, showed a significant difference. During E11.5-E12.0 the trachea, but not the esophagus, showed a significant difference between ventral and dorsal sides. During E12.5-E13.0 neither organ showed regional differences. These findings indicate the existence of different modes of INM between the two organs which derive from the common anterior foregut as well as between the dorsal and ventral sides of the trachea. These differences in the INM mode may be related with the later differential organogenesis/histogenesis between the two organs as well as between the dorsal and ventral sides of the trachea.

14:2015:50

一般優秀演題・プレナリー

座長：

　井関　祥子東京医科歯科大学医歯学総合研究科分子発生学分野
八田　稔久金沢医科大学一般教育機構解剖学1

1. 母体免疫活性化の曝露による出生後の小胞体ストレス応答不良と炎症に対する感受性亢進の誘導

   清水陽
   金沢医科大学　小児科学
   

   抄録

   本研究では妊娠中期にpoly(I:C)による母体免疫活性化（MIA）を誘導し，出生後の炎症刺激に対する免疫応答と臓器への影響を検討した。MIA曝露マウスでは出生後の炎症刺激によって，過剰な炎症性サイトカインの誘導と急性肝細胞壊死を認めた。炎症や感染曝露時の細胞の恒常性維持に必要不可欠である小胞体ストレス応答(UPR)について検討を行い，小胞体ストレス関連分子の発現低下を明らかにした。刺激に対する適切なUPRは，細胞の恒常性維持に有利に働くが，過剰あるいは不十分なUPRは細胞の恒常性が維持できず，細胞死を惹起する事が報告されている。このことから，MIAにより出生後の炎症曝露時にUPRが不十分となり，免疫の過剰反応と肝細胞壊死が惹起された可能性が高い。本研究成果は胎生期に過剰な免疫反応に暴露されることが，出生後の炎症性疾患のリスク因子形成に関与する可能性を示すものである。本研究は金沢医科大学動物実験委員会の許可を得て行った。
2. 胎児期のバルプロ酸曝露は脳内炎症を伴なう大脳皮質の形態・機能的異常を誘発する

   駒田致和
   近畿大学　理工学部　生命科学科
   

   抄録

   抗てんかん薬であるバルプロ酸は胎児期の摂取によって、先天奇形や自閉症などの発達障害を発症するリスクが上昇することが懸念されている。その原因として、大脳皮質の形態形成への関与が報告されている。本研究では特に脳内炎症に着目し、発達障害の発症メカニズムについて解析した。胎児期の感染症の罹患や化学物質の曝露によって脳内でミクログリアの異常な活性化を伴なう炎症が誘発され、神経細胞の増殖や分化、移動、神経投射に影響することが報告されている。バルプロ酸の胎児期曝露においても同様で、大脳皮質において神経新生の異常とミクログリアの活性化が検出された。また、発達段階における行動解析によって、活動量の亢進が検出されたことから、その形態学的異常が神経機能の発達に及ぼす影響を明らかにした。本研究によって、脳内炎症とミクログリアの異常が、バルプロ酸曝露による発達障害発症の原因の一つである可能性が示された。
3. 胎盤由来SOD3を介した妊娠期運動による肥満予防効果の次世代伝播機構

   楠山譲二
   東北大学学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部
   

   抄録

   妊婦の肥満、糖尿病は自身の健康に害悪を及ぼすだけでなく、子に対して糖尿病をはじめとした慢性代謝性疾患の発症リスクを伝播させる悪循環を引き起こす。我々は、妊娠中の運動が母親の肥満による仔の耐糖能機能の低下を劇的に改善できることを見出した。更に妊娠中の運動で胎盤から分泌されるSuperoxide dismutase 3 (SOD3)が母体運動効果の子への情報伝達因子であることを同定した。胎盤における運動とビタミンDシグナルで分泌されるSOD3は、胎児肝臓でAMPK-TETシグナルを活性化し、糖代謝遺伝子プロモーターのDNA脱メチル化により遺伝子発現向上をさせ、肝機能を改善した。更にSOD3は身体活動が活発な妊婦の血清及び胎盤で有意に増加していた。胎盤由来SOD3と仔の肝臓と妊娠期運動誘発性クロストークの発見は、代謝性疾患の次世代伝播を予防するための新たな予防法として有用である。
4. 光シート顕微鏡を用いたゼブラフィッシュ初期胚の頭蓋顔面奇形のイメージング

   田崎純一
   花王株式会社 安全性科学研究所
   

   抄録

   頭蓋顔面奇形は最も頻発する先天異常の一つである。我々はゼブラフィッシュ初期胚をモデルに、化学物質による頭蓋顔面奇形の発現機序を解析してきた。そしてこれらの奇形が哺乳類と共通した機序で生じることを明らかにした（Liu et al., 2020; Narumi et al., 2020）。そこで異種間で共通して発現する奇形の形態的な対応を詳細に把握するために、頭蓋顔面を含む全細胞イメージングにより初期胚で発現する奇形を3次元かつ網羅的に解析した。本研究では、催奇形性物質（バルプロ酸やワルファリン）を暴露した受精後24-96時間胚の頭部骨格および全細胞核を標識し、CUBIC-L, R+およびEthyl cinnamateで透明化処理をした。ついで光シート顕微鏡（UltraMicroscope Blaze）で観察を行った。これによりゼブラフィッシュ初期胚の三次元奇形イメージングが可能になったので報告する。
5. 系統差に着目した過剰肋骨のホメオボックス遺伝子を中心とした遺伝学的解析

   熊本隆之
   奥羽大学　薬学部
   

   抄録

   過剰肋骨は発生毒性試験で胎児に観察される骨格所見であるが、その成因は不明であり安全性評価の課題となっている。これまで我々はSD系ラットへの5FC投与による薬剤誘発性過剰肋骨モデルラットを構築し、ホメオボックス(Hox)遺伝子の関与およびin vitro実験により細胞毒性に依らないHoxの直接制御を報告してきた（第58-60回大会、Kumamoto et al., FTS, 2020)。しかし、自然発生性との違いは不明であることから、過剰肋骨の自然発生が多いラット系統(Wistar hannover; BrlHan:WIST@(GALAS))と少ない系統(Sprague-Dawley; Crl:CD(SD))の関連するHox群をDNAシーケンスを用いて比較検討し、Hoxa9 exon1とその前方領域に顕著な差を認め、特に複数のHoxの発現制御を介し中軸後方化を司る特定のmiRNAに過剰肋骨発現率と一致する高率の変異を見出した。それに関連するHox mRNA変動とともに報告する。
6. Baraitser-Winter syndrome を引き起こすACTBの新規変異同定と機能解析

   辻本貴行
   大阪大学歯学研究科顎口腔顔面矯正学教室
   

   抄録

   未診断疾患イニシアチブの協力の下、両側性口蓋裂・両眼隔離・心房心室中隔欠損を有する家系を用いてトリオエクソーム解析を行い、Pathogenic な Actin beta(ACTB)変異を同定した。ACTBはBaraitser-Winter syndromeの原因遺伝子であり、全身的な症状に加えて顎顔面口腔領域では唇顎口蓋裂が認められる。しかしながら、ACTBの変異が口唇口蓋裂を引き起こすメカニズムはほとんど解明されていない。Whole-Mount In Situ Hybridizationの結果、ACTBは特に癒合時の口蓋突起上皮に強く発現している事が判明した。そのためMDCK細胞に変異ACTBを強制発現させる事により機能解析を行った。その結果野生型ACTBと比較し、細胞間接着部における局在の違いなどを認めた。これらの事より本研究にて明らかとなった変異は2次口蓋上皮細胞間接着に障害を起こす事により口蓋裂発生の一因となっていることが示唆される。本研究は大阪大学研究倫理審査委員会の承認を受けて行った。
7. ビタミンA摂取と先天性横隔膜ヘルニアにかかる疫学的検討： 子どもの健康と環境に関する全国調査より

   道川武紘
   東邦大学医学部 社会医学講座衛生学分野
   

   抄録

   ビタミンAを介したシグナル伝達が横隔膜発生に重要だと言われている。本研究では出生コホート研究データを利用して、妊娠初期のビタミンA摂取と先天性横隔膜ヘルニアとの疫学的関連性を調べた。2011～2014年に全国15地域で参加登録された単胎生産出産妊婦89,658名のデータを解析した。妊娠初期の食物摂取頻度調査票への回答をもとにビタミンA（レチノール活性当量）の1日摂取量を推計した。横隔膜ヘルニアの診断（40症例）は、出生～1か月健診までの診療録情報から抽出した。ビタミンA摂取と横隔膜ヘルニアには負の関連性が示唆された。この関連性は、先行研究と同様に妊娠前肥満度18.4～24.9kg/m²の妊婦群において明瞭で、低摂取群（中央値230μg/day）に対する高摂取群（468μg/day）での横隔膜ヘルニアの調整オッズ比は0.5（95%信頼区間0.2-1.0）であった。本研究は、疫学の視点からビタミンAと横隔膜ヘルニアとを結びつける知見を提供した。
8. 先天異常治療におけるCOVID-19による外来閉鎖時の対策 ―口蓋裂患者の言語治療―

   早川統子
   愛知学院大学　心身科学部
   

   抄録

   背景： COVID-19の影響で，多くの病院では緊急患者以外の外来を一定期間停止した．先天異常の患児の多くは緊急患者ではないため，言語治療も含めて多くが中止となった．しかし，治療の中断はそれまで得られた言語能力を著しく減少される可能性が危惧された．そこでテレプラクラティス（Telepractice：TP）を実施した． 対象：口蓋裂を有する患者でTPを希望した患者16名．対象期間は，2020年4月27日～5月30日とした． 方法：対象期間中のTPと，対面診察の1ヵ月を抽出し受診状況を比較し，患者の親の満足度を調査した． 結果： TP回数と対面診察の受診回数はほぼ同じであった．TPに対して全ての親が満足していた．考察： COVID-19以外の感染症の予防上でもTPは有用であると考える．TPは先天異常児の非常時の医療サービスのオプションとして有用で，緊急時対応できるよう，本システム構築の備えは必要である．

休憩(10分間)

16:0017:00

特別講演2
多能性幹細胞を用いた体節形成過程の再現

座長：井関　祥子東京医科歯科大学医歯学総合研究科分子発生学分野
演者：戎家　美紀European Molecular Biology Laboratory Barcelona

抄録

多くの発生生物学者は、初期発生過程をライブで観察・定量したいと思っていますが、哺乳類（特にヒト）の初期胚を用いた実験は、技術的・倫理的に困難です。しかし近年、多能性幹細胞を用いて、初期発生をin vitroで模倣することが可能になってきました。私たちは最近、ヒトiPS細胞から未分節中胚葉を分化誘導し、ヒト体節時計をin vitroで観察・定量することに成功しました。体節時計とは、初期発生時に特異的な遺伝子発現の振動現象で、この振動リズムは体の繰り返し構造（脊椎・肋骨など）を作る基盤です。脊椎肋骨異骨症（Spondylocostal dysostosis: SCD）では、多数の脊椎や肋骨のパターンに乱れが生じるため、体節時計の異常との関連が示唆されてきました。今回、SCDの患者由来iPS細胞を用いてin vitro体節時計を分化誘導したところ、確かに振動の細胞間同期に異常が観察されました。今後はin vitro体節時計を用いて、SCDの新規原因遺伝子の同定を目指しています。さらに面白いことに、ヒトとマウスの体節時計の振動周期に差が見られました（ヒト：5時間、マウス：２時間）。原因を定量的に調べたところ、体節時計の制御因子の生化学反応（タンパク質分解速度、転写・スプライシング・翻訳にかかる時間）が、ヒト細胞ではマウス細胞よりも遅いことがわかりました。体節時計に限らず多くの発生現象は、ヒトではマウスよりも遅いのですが、これらも生化学反応の速さの違いによるものか、知りたいと思っています。参考文献- Matsuda et al., Nature, 580, 124-129 (2020). Recapitulating the human segmentation clock with pluripotent stem cells.- Matsuda et al., Science, 369, 1450-1455 (2020). Species-specific segmentation clock periods are due to differential biochemical reaction speeds.

17:0018:00

オンライン懇親会