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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト肉眼解剖形質のデジタル解析とゲノム基盤解明

Research Project

Project/Area Number 25251042
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

石田 肇  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70145225)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 亮介  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00453712)
村山 貞之  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60239548)
山口 徹太郎  昭和大学, 歯学部, 准教授 (40384193)
鈴木 宏正  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40187761)
道川 隆士  大阪大学, 学内共同利用施設等, 助教 (60435683)
斎藤 成也  国立遺伝学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30192587)
弦本 敏行  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (60304937)
深瀬 均  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (00582115)
荻原 直道  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70324605)
Project Period (FY) 2013-10-21 – 2016-03-31
Keywords解剖学 / ゲノム / 医用画像 / 形状解析 / 関連解析
Outline of Annual Research Achievements

琉球大学医学部附属病院にて、CTならびにPET-CT画像を284症例取得し、その内、214例については唾液試料を収集した。昭和大学歯学部附属病院では、側面頭部エックス線規格写真と検体(唾液)を有する500症例の収集を完了した。これとは別に歯・顎顔面用コーンビームCTデータと検体(唾液)を有する100人の収集を完了した。長崎大学医学部では献体、88体のご遺体からCT画像の取得を終えている。現在、これらの画像データを本研究目的で利用できるよう、同倫理委員会での審議を予定している。
研究手法としては、東京大学を中心に、ヒト頭部のMRI画像から,咽喉部のポリゴン形状を自動的に抽出する手法を開発した。提案手法は,咽喉部の自動抽出と抽出結果を用いた部分ポリゴン化からなる。咽喉部の自動抽出では,明確な境界が存在しない空洞部から咽頭部分を自動的に抽出するアルゴリズムを開発した。
また、鼻腔形態の生態地理学的意義を探るため、人骨標本を用いた鼻腔形態の集団間比較を行った。まずは、近現代の本州と沖縄の人々の頭骨標本を用いて、比較を行った。その結果、本州の人々は、沖縄の人々よりも、鼻腔が、相対的に高く狭いことがわかった。日本列島人の多様性を詳細に調べるため、すでにDNAサンプルの提供を受けた島根県出雲地方出身者21名の全ゲノムSNPタイピングをおこなった。それらの新データと既存データについて、主成分分析などを行なった。その結果、地理的には朝鮮半島に近いが、むしろ東京周辺の日本列島人のほうが韓国人・中国人に近いことがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

医用画像データがすでに、884例収集でき、さらに、解剖体から88画像が集まっていて、当初想定した500例を上回っている。しかし、羽地歯科口腔外科医院でのデータ収集が不調に終わったことにより、1000例には達しなかった。研究手法としては、既存のソフトで解析を進めながら、東京大学を中心として、新しいソフトが開発され、軟部組織のポリゴン抽出が成功し、今後の応用に期待できる。また、別の形態解析やベースとなるゲノム解析も進んでいる。
しかし、PET-CTでは、スライスが2ミリであり、頭蓋形態小変異の確認が出来にくいことが分かった。

Strategy for Future Research Activity

琉球大学医学部ならびに昭和大学歯学部にて、さらに症例を追加し、1000検体の医用画像、遺伝子試料を収集する。羽地歯科口腔外科医院での収集が困難になったため、琉球大学医学部の歯科口腔外科のコンビームCT画像の取得に努め、さらに、症例を増やす。
既存のソフトで、形態解析を進める。また、組織の領域抽出法、特徴点取得の自動化、相同モデリングによる形状解析に着いて検討する。

  • Research Products

    (51 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (27 results) (of which Peer Reviewed: 24 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dysbiosis of salivary microbiota in inflammatory bowel disease and its association with oral immunological biomarkers.2014

    • Author(s)
      Said HS, Suda W, Nakagome S, Chinen H, Oshima K, Kim S, Kimura R, Iraha A, Ishida H, Fujita J, Mano S, Morita H, Dohi T, Oota H, Hattori M.
    • Journal Title

      DNA Research

      Volume: 21 Pages: 15-25

    • DOI

      10.1093/dnares/dst037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of polymorphisms associated with early tooth eruption in dental and occlusal traits in East Asian populations.2014

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Kawaguchi A, Kim YI, Haga S, Katayama K, Ishida H, Park SB, Maki K, Kimura R.
    • Journal Title

      The Korean Journal of Orthodontics

      Volume: 44 Pages: 96-102

    • DOI

      10.4041/kjod.2014.44.2.96

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional evaluation of upper airway in patients with different anteroposterior skeletal patterns.2014

    • Author(s)
      Zheng ZH, Yamaguchi T, Kurihara A, Li HF, Maki K.
    • Journal Title

      Orthod Craniofac Res

      Volume: 17 Pages: 38-48

    • DOI

      10.1111/ocr.12029.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of mandibular volume using cone-beam CT, and correlation with cephalometric values2014

    • Author(s)
      Katayama K, Yamaguchi T, Sugiura M, Haga S, Maki K
    • Journal Title

      Angle Orthod

      Volume: 84 Pages: 337-42

    • DOI

      10.2319/012913-87.1.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effectiveness of piezoelectric surgery in reducing surgical complications in bilateral sagittal split osteotomy2014

    • Author(s)
      Shirota T, Kamatani T, Yamaguchi T, Ogura H, Maki K, Shintani S
    • Journal Title

      Br J Oral Maxillofac Surg

      Volume: 52 Pages: 219-222

    • DOI

      10.1016/j.bjoms.2013.11.015.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of gene expression profile of neural crest-derived cells isolated from submandibular glands of adult mice2014

    • Author(s)
      Takahashi M, Suzawa T, Yamada A, Yamaguchi T, Mishima K, Osumi N, Maki K, Kamijo R
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 446 Pages: 481-486

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.02.130.

  • [Journal Article] Genome-wide association study of degenerative bony changes of temporomandibular joint in East Asian populations2014

    • Author(s)
      Yamaguchi T, Nakaoka H, Yamamoto K, Fujikawa T, Kim YI, Yano K, Haga S, Katayama K, Shibusawa T, Park SB, Maki K, Kimura R, Inoue I
    • Journal Title

      Oral Dis

      Volume: 20 Pages: 409-15

    • DOI

      10.1111/odi.12141.

  • [Journal Article] Measurement of unerupted permanent teeth using cone beam computed tomography2014

    • Author(s)
      Futaki K, Yamaguchi T, Katayama K, Haga S, Hasebe A, Maki K
    • Journal Title

      Hosp Dent Oral-Maxillofac Surg

      Volume: 26 Pages: 7-10

  • [Journal Article] Comparison of two-jaw surgery outcomes between patients with skeletal class III open bite and those with skeletal class III maxillofacial deviation2014

    • Author(s)
      Tsutsui S, Yamaguchi T, Atarashi M, Furuya R, Yoshiba S, Shirota T, Maki K
    • Journal Title

      Hosp Dent Oral-Maxillofac Surg

      Volume: 26 Pages: 11-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feature-preserving outermost-surface polygonization from CT images2014

    • Author(s)
      Takashi Michikawa, Masaki Moriguchi , Hiromasa Suzuki
    • Journal Title

      Computer-Aided Design and Applications

      Volume: 11 Pages: 239-243

    • DOI

      10.1080/16864360.2014.846098

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An integrative evolution theory of histo-blood group ABO and related genes.2014

    • Author(s)
      Yamamoto F., Cid E., Yamamoto M., Saitou N., Bertranpetit J., and Blancher A.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 4 Pages: 6601

    • DOI

      10.1038/srep06601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation and macroscopic anatomical study of referred pain in patients with hip disease.2014

    • Author(s)
      Sakamoto J, Morimoto Y, Ishii S, Nakano J, Manabe Y, Okita M, Tsurumoto T.
    • Journal Title

      J Phys Ther Sci.

      Volume: 26 Pages: 203-8

    • DOI

      10.1589/jpts.26.203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超音波ガイド下腕神経叢ブロックをより安全に行うために必要な血管走行についての知識.2014

    • Author(s)
      村田 寛明, 大神 敬子, 佐伯 和信, 弦本 敏行, 原 哲也
    • Journal Title

      日本ペインクリニック学会誌

      Volume: 21 Pages: 489-498

    • DOI

      org/10.11321/jjspc.14-0019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kurtosis and skewness assessments of solid lung nodule density histograms: differentiating malignant from benign nodules on CT.2014

    • Author(s)
      Kamiya A, Murayama S, Kamiya H, Yamashiro T, Oshiro Y, Tanaka N.
    • Journal Title

      Jpn J Radiol

      Volume: 32 Pages: 14-21

    • DOI

      10.1007/s11604-013-0264-y.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metric characteristics of human limb bones in Asian and Japanese populations.2013

    • Author(s)
      Kudaka M, Fukase H, Kimura R, Hanihara T, Matsumura H, Saso A, Fukumine T, Ishida H.
    • Journal Title

      Anthropological Science

      Volume: 121 Pages: 49-62

    • DOI

      10.1537/ase.121125

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A genome-wide association study of third molar agenesis in Japanese and Korean populations.2013

    • Author(s)
      Haga S, Nakaoka H, Yamaguchi T, Yamamoto K, Kim YI, Samoto H, Ohno T, Katayama K, Ishida H, Park SB, Kimura R, Maki K, Inoue I.
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 58 Pages: 799-803

    • DOI

      10.1038/jhg.2013.106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Posterior maxillary segmental distraction for the treatment of severe lateral open bite caused by primary failure of tooth eruption: A case report2013

    • Author(s)
      Shirota T, Hishida M, Yamaguchi T, Kurabayashi H, Maki M, Shintani S
    • Journal Title

      J Oral Maxillofac Surg Med Pathol

      Volume: 25 Pages: 39-42

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2011.12.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 保存不可能な上顎右側側切歯を伴う骨格性上顎前突症例2013

    • Author(s)
      市川雄大、山口徹太郎、槇宏太郎
    • Journal Title

      Dental Med Res

      Volume: 33 Pages: 193-197

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生体内吸収性ミニプレートを用いた上下顎移動術後の安定性に関する検討2013

    • Author(s)
      葭葉清香、代田達夫、山口徹太郎、新真紀子、栗原祐史、槇宏太郎、新谷悟
    • Journal Title

      日顎変形会誌

      Volume: 23 Pages: 1-7

    • DOI

      10.5927/jjjd.23.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 三次元歯列画像と顔面骨格画像の統合による実体石膏モデルを用いた手術シミュレーション2013

    • Author(s)
      浅間雄介、代田達夫、中納治久、山口徹太郎、新谷悟、槇宏太郎
    • Journal Title

      日顎変形会誌

      Volume: 23 Pages: 15-24

    • DOI

      10.5927/jjjd.23.15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The nerves to the plantaris muscle and a bipennate part of the soleus muscle.2013

    • Author(s)
      Okamoto K, Wakebe T, Saiki K, Tsurumoto T
    • Journal Title

      Anat Sci Int

      Volume: 88 Pages: 17-24

    • DOI

      10.1007/s12565-012-0153-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Periarticular osteophytes as an appendicular joint stress marker (JSM): Analysis in a contemporary Japanese skeletal Collection.2013

    • Author(s)
      Tsurumoto T, Saiki K, Okamoto K, Imamura T, Maeda J, Manabe Y, Wakebe T
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e57049

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0057049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vascular cemeteries formed by biological nanoparticles.2013

    • Author(s)
      Sommer AP, Tsurumoto T
    • Journal Title

      J Nanopart Res

      Volume: 15 Pages: 1506

    • DOI

      10.1007/s11051-013-1506-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relation between bilateral differences in internal jugular vein caliber and flow patterns of dural venous sinuses.2013

    • Author(s)
      Saiki K, Tsurumoto T, Okamoto K, Wakebe T
    • Journal Title

      Anat Sci Int

      Volume: 88 Pages: 141-150

    • DOI

      10.1007/s12565-013-0176-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A case of retroesophageal right subclavian artery, with special reference to the second intercostal artery, retroesophageal right vertebral artery, and thoracic duct.2013

    • Author(s)
      Okamoto K, Wakebe T, Saiki K, Tsurumoto T
    • Journal Title

      Anat Sci Int

      Volume: 88 Pages: 234-238

    • DOI

      10.1007/s12565-013-0178-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of hemodynamic changes by use of phase-contrast MRI for patients with interstitial pneumonia, with special focus on blood flow reduction after breath-holding and bronchopulmonary shunt flow.2013

    • Author(s)
      Tsuchiya N, Ayukawa Y, Murayama S
    • Journal Title

      Jpn J Radiol

      Volume: 31 Pages: 197-203

    • DOI

      10.1007/s11604-012-0171-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CT findings of a displaced left upper division bronchus in adults: Its importance for performing safe left pulmonary surgery.2013

    • Author(s)
      Oshiro Y, Murayama S, Ohta M, Teruya T
    • Journal Title

      Eur J Radiol

      Volume: 82 Pages: 1347-52

    • DOI

      10.1016/j.ejrad.2013.02.003.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電動スライダーによるボタンプル計測と顎顔面形態との関係2014

    • Author(s)
      古谷亮子、木村仁、山口徹太郎、伊能教夫、槇宏太郎
    • Organizer
      東京矯正歯科学会
    • Place of Presentation
      東京 有楽町朝日ホール
    • Year and Date
      2014-07-10
  • [Presentation] 自然立位と3次元的頸椎形態との関連2014

    • Author(s)
      権佳奈、山口徹太郎、中島榮一郎、槇宏太郎山口徹太郎
    • Organizer
      第24回特定非営利活動法人日本顎変形症学会総会・学術大会
    • Place of Presentation
      福岡 アクロス福岡
    • Year and Date
      2014-06-10 – 2014-06-11
  • [Presentation] 顎顔面外科手術前後の咀嚼効率変化―第1報2014

    • Author(s)
      常岡美里、山口徹太郎、中村道、槇宏太郎山口徹太郎
    • Organizer
      第24回特定非営利活動法人日本顎変形症学会総会・学術大会
    • Place of Presentation
      福岡 アクロス福岡
    • Year and Date
      2014-06-10 – 2014-06-11
  • [Presentation] 仙腸関節の加齢性変化について ―腰椎・骨盤・股関節複合体の機能障害における基礎的検討―2014

    • Author(s)
      西啓太、鶴崎俊哉、弦本敏行、加藤克知
    • Organizer
      第49回日本理学療法学術大会
    • Place of Presentation
      横浜 横浜パシフィコ
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-06-01
  • [Presentation] ヒト大腿骨近位部における緻密骨の形態学的研究2014

    • Author(s)
      弦本敏行、佐伯和信、今村剛、大神敬子、岡本圭史、分部哲秋
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      栃木 自治医科大学
    • Year and Date
      2014-03-27 – 2014-03-29
  • [Presentation] 仙腸関節の加齢性変化について ―腸骨耳状面における変性度の検討―2014

    • Author(s)
      西啓太、弦本敏行、今村剛、真鍋義孝、加藤克知
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      栃木 自治医科大学
    • Year and Date
      2014-03-27 – 2014-03-29
  • [Presentation] 左右共に鎖骨下動脈が前斜角筋の前を通る例2014

    • Author(s)
      岡本圭史、佐伯和信、分部哲秋、大神敬子、弦本敏行
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      栃木 自治医科大学
    • Year and Date
      2014-03-27 – 2014-03-29
  • [Presentation] 死後3DCT画像解析および肉眼解剖手法による冠状動脈石灰化に関する検討2014

    • Author(s)
      佐伯和信、石橋麗雅、木谷聡一郎、大神敬子、分部哲秋、岡本圭史、弦本敏行
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      栃木 自治医科大学
    • Year and Date
      2014-03-27 – 2014-03-29
  • [Presentation] 解剖学実習中に発見された単一冠状動脈の一例2014

    • Author(s)
      高畑海音子、岡本圭史、佐伯和信、分部哲秋、大神敬子、弦本敏行
    • Organizer
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      栃木 自治医科大学
    • Year and Date
      2014-03-27 – 2014-03-29
  • [Presentation] MRI 画像からの声帯形状ポリゴン抽出2014

    • Author(s)
      道川隆士,鈴木宏正,木村亮介
    • Organizer
      2014 年度精密工学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京 東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-18 – 2014-03-20
  • [Presentation] 肺高血圧シネMRI診断2014

    • Author(s)
      村山貞之
    • Organizer
      札幌肺高血圧症例研究会
    • Place of Presentation
      札幌市 札幌プリンスホテル
    • Year and Date
      2014-03-14
    • Invited
  • [Presentation] 日本人の不正咬合評価とEVC遺伝子多型との関連2014

    • Author(s)
      山口徹太郎、芳賀秀郷、方山光朱、中脇貴俊、槇宏太郎
    • Organizer
      昭和大学歯学部 文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成支援事業 平成25年度シンポジウム 「次世代型顎口腔組織再生医療の研究開発拠点形成」研究成果発表会
    • Place of Presentation
      東京 昭和大学歯科病院 第2臨床講堂
    • Year and Date
      2014-03-08
  • [Presentation] Demography and natural selection in the human lineage2014

    • Author(s)
      斎藤成也
    • Organizer
      公開シンポジウム 『SOKENDAI Symposium: Modern Human Diversity on Genes and Culture- with special reference to Asia and Oceania -』
    • Place of Presentation
      葉山 総研大葉山キャンパス
    • Year and Date
      2014-02-03 – 2014-02-04
  • [Presentation] 成体組織における神経堤由来細胞の遺伝子発現解析2013

    • Author(s)
      高橋正皓、須澤徹夫、山田篤、山口徹太郎、上條竜太郎、槇宏太郎
    • Organizer
      第33回 昭和歯学会例会
    • Place of Presentation
      東京 昭和大学歯科病院 第2臨床講堂
    • Year and Date
      2013-12-07
  • [Presentation] Digital Shape Reconstruction of Vocal Tracts from MRI Images2013

    • Author(s)
      Takashi Michikawa, Hiromasa Suzuki and Ryosuke Kimura
    • Organizer
      in Proceedings of 2013 First International Symposium on Computing and Networking
    • Place of Presentation
      松山 道後温泉
    • Year and Date
      2013-12-04 – 2013-12-06
  • [Presentation] 理学療法と解剖学2013

    • Author(s)
      石田 肇
    • Organizer
      第15回沖縄県理学療法学術大会基調講演
    • Place of Presentation
      琉球リハビリテーション学院、金武
    • Year and Date
      2013-11-10
    • Invited
  • [Presentation] 腎臓内部における動脈および腎杯の形態学的観察.2013

    • Author(s)
      志方真妃,佐伯和信,分部哲秋,岡本圭史,真鍋義孝,弦本敏行
    • Organizer
      日本解剖学会第69回九州学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島 鹿児島大学鶴陵会館
    • Year and Date
      2013-11-02
  • [Presentation] 頭部X線規格写真による琉球人と本土日本人女性の頭蓋顔面形態比較2013

    • Author(s)
      山内忠、木村亮介、深瀬均、山口徹太郎、当真隆、宮本潔人、石田肇(琉球大・医)
    • Organizer
      日本人類学会
    • Place of Presentation
      筑波 国立科学博物館 筑波研究施設
    • Year and Date
      2013-11-01 – 2013-11-04
  • [Presentation] 左行矢状洞溝と硬膜静脈洞の流れ方の関係2013

    • Author(s)
      佐伯和信、弦本敏行、岡本圭史、分部哲秋
    • Organizer
      第67回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      筑波 国立科学博物館 筑波研究施設
    • Year and Date
      2013-11-01 – 2013-11-04
  • [Presentation] デデリエ・ネアンデルタール下顎骨における前歯のサイズと配置関係2013

    • Author(s)
      深瀬均,近藤修,石田肇
    • Organizer
      第67回日本人類学会
    • Place of Presentation
      筑波 国立科学博物館 筑波研究施設
    • Year and Date
      2013-11-01 – 2013-11-04
  • [Presentation] 特別講演:肺高血圧症のシネMRI診断・HTLV-1による肺病変のCT診断2013

    • Author(s)
      村山貞之
    • Organizer
      第23回鹿児島呼吸器内科セミナー
    • Place of Presentation
      鹿児島市 鹿児島大学共通教育棟
    • Year and Date
      2013-10-29
    • Invited
  • [Book] Introduction to Evolutionary Genomics2014

    • Author(s)
      Saitou N
    • Total Pages
      10.1007/978-1-4471-5304-7
    • Publisher
      Springer
  • [Book] "Craniofacial Morphology in Human Genetics" Biological Shape Analysis. Editor, Pete E Lestrel, pp73-91, 20132013

    • Author(s)
      TETSUTARO YAMAGUCHI, RYOSUKE KIMURA, AKIRA KAWAGUCHI, YOKO TOMOYASU, KOUTARO MAKI
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      World Scientific Publishing Co.
  • [Remarks] 琉球大学大学院医学研究科人体解剖学講座ホームページ

    • URL

      http://w3.u-ryukyu.ac.jp/anatomy1/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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