2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of epigenomic markers that enable to perform early assessment and intervention for neurodevelopmental disorders
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18K18663
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| Research Institution | Seitoku University |
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Principal Investigator |
久保田 健夫 聖徳大学, 児童学部, 教授 (70293511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 豊一 聖徳大学, 心理・福祉学部, 教授 (10348154)
腰川 一惠 聖徳大学, 教職研究科, 教授 (70406742)
望月 和樹 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80423838)
張山 昌論 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (10292260)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 発達障害 / 幼少期評価 / 早期介入 / 科学的指標 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
厚生労働省の知的障害児基礎調査により軽度発達障害児の増加が明らかにされ、その対応は重要な課題となっている。さらに保育・教育の現場の経験および脳科学的・分子生物学的見地から二次障害の予防に早期介入が重要であることが実証されてきた。しかしながら介入拒否の意向を示す保護者もあり、その子どもは発達の改善の機会を逸することが危惧されてきた。本研究の目的は、このような背景の下、保護者に対し説得できる客観的科学的発達障害指標を確立することであった。
一方、幼少期の劣悪な環境が脳に及ぼす影響のメカニズムとしてエピゲノム（DNA上の化学修飾）の理解が進み、幼少期の精神ストレスが脳の遺伝子のエピゲノムを変化させ「脳機能」の低下を招くことがわかってきた。そこで、エピゲノム変化に基づく発達障害傾向の幼少期評価法の開発に着手した。
幼児を対象とするため、侵襲や痛みを伴う血液採取は避け、口腔粘膜組織を用いて解析を行った。その結果、口腔粘膜では網羅的エピゲノム解析（２万超のヒト全遺伝子を網羅したイルミナ450Kビースアレイを用いたエピゲノム解析法）を行える十分量のDNAを安定的に採取することが難しいことが判明した。そこで非侵襲的に「脳機能」が測定できる光イメージング脳機能測定法（fNIRS法）を用いて発達障害の幼少期評価法を開発することにした。
その結果、fNIRS法は装着が簡便で体動にも安定して所見を得ることができる非侵襲的で痛みのない方法であり、幼児にも装着可能であることが確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の初年度に当たる2018年度は、以下を実施した。
幼少期環境によるエピゲノム変化や発達障害傾向のある児に特有のエピゲノム所見を獲得すべく、幼児を対象にサンプル採取を行った。この場合、血液採取は侵襲や痛みを伴うため、幼児を対象とした検査方法になりにくいと考え、侵襲性の少ない口腔粘膜組織を用いて解析を行った。その結果、口腔粘膜では網羅的エピゲノム解析に必要なDNA（0.2マイクログラム）を安定的に採取することが難しいことが判明した。そこで非侵襲的で痛みのない「脳機能」が測定できる光イメージング脳機能測定法（fNIRS法）に方法・装置を変更することにした。
fNIRS法は神経細胞活動につながる脳血流中の酸素化されたヘモグロビンを測定する装置で、前頭部の各領域で脳活動が変化することが把握できること、課題を与えると活動パターンが変化すること、軽い運動時も測定可能であること、幼児にも装着可能で測定可能であり、発達障害の幼少期評価の指標開発に適した方法であることを確認した。
また発達検査（WISC法）を本研究の対象となる幼児に実施し、それぞれの発達段階の評価を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は以下の通りである。
2019年度 入園児（年少児）に対し、発達検査（WISC法）を実施し各々の発達段階を把握する（健常児10名、発達障害傾向を認める児５名程度）。それらに対し、光トポグラフィー法（fNIRS法）による脳機能測定を行い、特に発達障害傾向を認める児それぞれに特有の所見を獲得する。発達障害傾向を認めた児に対しては、適切な保育を実施する。
2020年度 前年度に測定した対象児に対し、発達検査（WISC法）と光イメージング脳機能測定法（fNIRS法）による脳機能測定を行い、発達段階の変化による脳機能変化を明らかにする。特に発達障害傾向を認める児で脳機能が改善した児においては、それに貢献した保育方法を振り返り、発達改善につながる保育要素の候補を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
当初、脳機能に関係する遺伝子のエピゲノム解析のための受託費用を計上していたが、方法を光イメージング脳機能測定に変更したため、当初の使用予定額に比べ14万円程度の残金が発生した。これを次年度の発達評価等に係る費用に充てる予定である。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Association between DNA methylation in cord blood and maternal smoking: The Hokkaido Study on Environment and Children's Health.2018
Author(s)
Miyake K, Kawaguchi A, Miura R, Kobayashi S, Nguyen QVT, Kobayashi S, Miyashita C, Araki A, Kubota T, Yamagata Z, Kishi R.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 8
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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