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犯罪捜査化学:組織透明化3Dイメージングによる新規死因究明法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K21246
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関新潟大学

研究代表者

田井中 一貴  新潟大学, 脳研究所, 教授 (80506113)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード組織透明化 / 3Dイメージング / 法医学
研究開始時の研究の概要

本研究では、ヒトの死後法医検体を、形態を保持したまま高度に透明化し、ケミカルプローブを利用して高解像度かつ網羅的に受傷臓器を3Dイメージングすることで、正確な死因部位を網羅的に探索可能な新規死因究明法の確立を目的とする。様々なヒト組織検体に適用可能な拡張性の高い組織透明化手法を開発し、わずかな血管破綻部位も高感度に検出することで、DNA鑑定に匹敵する犯罪捜査における世界標準の死因究明技術を開発する。

研究成果の概要

本研究は、ヒトの死後検体を形態を保持したまま高度に透明化し、高解像度かつ網羅的に受傷臓器を3Dイメージングすることで、正確な死因を特定する新規死因究明法の確立を目的とする。大きなヒトの死後検体に適用可能な新規透明化プロトコールの開発に取り組み、3-5㎝立方の大きな死後ヒト組織検体を高度に透明化することに成功した。また、皮質動脈破裂による硬膜下血腫の病変部位を用いて透明化・3Dイメージング解析を行い、皮質動脈破裂の検出に成功し、肉眼観察では見逃していた破裂も検出可能であることが分かった。肉眼及び2次元の組織分析では不可能であった破裂部位と周囲小動脈の3次元的な形態解析が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発する透明化試薬は、腐敗臭を有する検体にも適用できることから、腐敗・水死・ミイラ検体にも応用可能である。死因部位の網羅的な探索や凶器の特定、受傷経過時間の定量的解析により、世界標準の死因究明技術になることが期待できる。死因となりうる種々の臓器の網羅的高解像度イメージングにより、受傷部位・期間を特定することで、死因究明の精度が向上する。受傷部位の立体構造と凶器を照合することで、凶器の推定にも応用できる。様々なヒト組織検体に適用可能な拡張性の高い組織透明化手法を開発することで、DNA鑑定に匹敵する犯罪捜査における世界標準の死因究明技術となりえる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of clonal selection and diversification in normal endometrial epithelium2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Manako、Nakaoka Hirofumi、Suda Kazuaki、Yoshihara Kosuke、Ishiguro Tatsuya、Yachida Nozomi、Saito Kyota、Ueda Haruka、Sugino Kentaro、Mori Yutaro、Yamawaki Kaoru、Tamura Ryo、Revathidevi Sundaramoorthy、Motoyama Teiichi、Tainaka Kazuki、Verhaak Roel G. W.、Inoue Ituro、Enomoto Takayuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 943-943

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28568-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Using a new three-dimensional CUBIC tissue-clearing method to examine the brain during experimental cerebral malaria.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo-Dapaah J, Lee MSJ, Ishii KJ, Tainaka K, Coban C.
    • 雑誌名

      Int Immunol.

      巻: 33 号: 11 ページ: 587-594

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab060

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical load regulates bone growth via periosteal Osteocrin2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe-Takano H., Ochi H., Chiba A., Matsuo A., Kanai Y., Fukuhara S., Ito N., Sako K., Miyazaki T., Tainaka K., Harada I., Sato S., Sawada Y., Minamino N., Takeda S., Ueda H.R., Yasoda A., Mochizuki N.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 2 ページ: 109380-109380

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109380

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Whole-organ analysis of TGF-β-mediated remodelling of the tumour microenvironment by tissue clearing.2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota SI, Takahashi K, Mano T, Matsumoto K, Katsumata T, Shi S, Tainaka K, Ueda HR, Ehata S, Miyazono K.
    • 雑誌名

      Commun. Biol.

      巻: 4 号: 1 ページ: 294-294

    • DOI

      10.1038/s42003-021-01786-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional understanding of the morphological complexity of the human uterine endometrium2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Manako、Yoshihara Kosuke、Suda Kazuaki、Nakaoka Hirofumi、Yachida Nozomi、Ueda Haruka、Sugino Kentaro、Mori Yutaro、Yamawaki Kaoru、Tamura Ryo、Ishiguro Tatsuya、Motoyama Teiichi、Watanabe Yu、Okuda Shujiro、Tainaka Kazuki、Enomoto Takayuki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 4 ページ: 102258-102258

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102258

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Versatile whole-organ/body staining and imaging based on electrolyte-gel properties of biological tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Susaki Etsuo A.、Shimizu Chika、Kuno Akihiro、Tainaka Kazuki、Li Xiang、Shibayama Mitsuhiro、Ueda Hiroki R. et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 1982-1982

    • DOI

      10.1038/s41467-020-15906-5

    • NAID

      120006956725

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurotransmission through dopamine D1 receptors is required for aversive memory formation and Arc activation in the cerebral cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Saito Nae、Tainaka Kazuki、Macpherson Tom、Hikida Takatoshi、Yamaguchi Shun、Sasaoka Toshikuni
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 58-65

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.04.006

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 組織透明化の化学的アプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      ISNAC2021_若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体組織透明化技術CUBICによる包括的3Dイメージング技術2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第757回 新潟医学会例会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織透明化・3Dイメージング技術による3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      2021年度 生理研研究会 機能的神経回路の構築と動作を支える分子細胞基盤
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト脳組織透明化・3Dイメージングによる3次元神経病理学2021

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳透明化2020

    • 著者名/発表者名
      田井中一貴
    • 学会等名
      第3回若手育成セミナー「神経回路の可視化・操作・モデリングのための最先端技術」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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