2021 Fiscal Year Research-status Report
Treatment of masticatory disorders and development of ALS diagnostic biomarkers by fusion of AI and neurophysiological data
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21K17088
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
関 壮樹 大阪大学, 歯学部附属病院, 医員 (60755081)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ALS / 筋萎縮性側索硬化症 / 咀嚼障害 / AI / 人工知能 / バイオマーカー / 一次感覚神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋委縮性側索硬化症 (ALS) は運動ニューロンの変性を伴った重篤な筋力低下を伴う難病であり、病気の進行に伴い、咀嚼・嚥下障害がみられ、経口摂取困難となり死に至る。これまでの研究では乳幼児期のALSモデルマウス (SOD1-G93A) において、咀嚼を制御する一次感覚神経の発火異常が報告されている。本研究ではALS モデルマウスを用いて、① 咀嚼障害が病期のどの時期にどのように現れるのか、人工知能（Artificial Intelligence; AI）を用いた咀嚼行動の検討を行う。さらに、② 咀嚼を制御する一次感覚ニューロンの発火異常が病期とともにどのように推移するのか、電気生理学的な検討を行い、ALSの咀嚼障害の治療に有益な手法の考案を目的とする。
①において、ALSモデルマウスの咀嚼行動をビデオカメラで撮影、撮影した動画をSSD (Single Shot MultiBox Detector )を用いて咀嚼サイクルを自動検出し、野生型マウスの咀嚼サイクルと比較検討したところ、ALSモデルマスでは野生型マウスと比較し、12週齢頃より咀嚼サイクルが有意に延長することがわかった。
②においては現在、咀嚼を制御する一次感覚神経の電気生理学的検討を遂行中である。
ALSモデルマウスの咀嚼サイクル検出AIの開発と、咀嚼サイクルの経時的変化について、第67回、口腔外科学会総会で発表予定である。その後英語論文化予定である。
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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
ALSモデルマウスの咀嚼行動をビデオカメラで撮影、撮影した動画をSSD (Single Shot MultiBox Detector )を用いて咀嚼サイクルを自動検出し、野生型マウスの咀嚼サイクルと比較検討したところ、ALSモデルマスでは野生型マウスと比較し、12週齢頃より咀嚼サイクルが有意に延長することがわかった。ALSモデルマウスの咀嚼サイクル検出AIの開発に成功しており、研究結果を第67回、口腔外科学会総会で発表予定であることから、おおむね順調に研究は進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ALSモデルマウスの咀嚼サイクル検出AIにて検出された、12週齢以降の咀嚼異常において、咀嚼筋の萎縮とも相関するのか、マイクロCTにてALSモデルマスの咬筋の体積変化を経時的に計測、咬筋萎縮の進行速度について検討を行う予定である。また咀嚼筋の萎縮が他の骨格筋と比較し、速いのかどうかについても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
ALSモデルマウスの輸入が新型コロナウイルス蔓延のため、予定通りに行われなかったため。
引き続き、ALSモデルマスを輸入、動物実験を継続する。
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[Journal Article] A case of sclerosing odontogenic carcinoma2021
Author(s)
Soju Seki, Susumu Tanaka, Takayuki Hara, Nao Nishimura, Kaori Oya, Toshihiro Uchihashi, Shinichiro Hiraoka, Munehiro Hamaguchi, Mikihiko Kogo
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Journal Title
Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
Volume: 33
Pages: 592-598
DOI
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