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ヒト器官形成期において分岐構造を有する器官の3次元分枝パターンを解析する

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 15H01119
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

高桑 徹也  京都大学, 医学研究科, 教授 (40244933)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード器官形成 / ヒト発生 / 3次元再構成 / 位相CT / 分岐構造
研究実績の概要

ヒト気管支の3次元的な発生の法則性を知るために本研究を行った。
【方法】京都大学大学院医学研究科附属先天異常標本解析センター所有のCS13ーCS22の正常ヒト胚子から得られた立体情報計36個体を対象とし、1) 位相CT画像とEFICの画像情報をもとに気管支の立体像を作成しCSごとのヒト気管支の形成過程を観察した。気管支樹を作成し2) Metzgerらが提唱したマウス気管支のDB, PB, PBの3分岐パターンに基づいた定性的検討、3) 気管支単位の角度計測をもとに数理的な検討を行った。
【結果】1)形成過程の観察:CS13で左右の一次気管支芽が形成され、CS16で二次気管支芽が形成された。CS20ですべての区域気管支が観察された。一次気管支芽はCS13-CS16までは気管に対して背側方向に伸長し、CS17以降では腹側に伸長した。CSが進むにつれて気管支樹の最大分岐数が増加し、CS22で最大15分岐の気管支が観察された。各葉別の最大分岐数は、葉気管支を基準(第一分岐)とすると、多い順に右下葉、左下葉、左上葉、右上葉、右中葉だった。2)マウス気管支分岐パターンに基づいたヒト気管支の定性的解析:k番目の分岐がDBの場合、k+1番目の分岐はDB、PB、OBのいずれも観察されたが、分岐パターンがPB、OBである分岐は最も末梢の分岐のみに観察された。OBの分岐において回転角が約90°の分岐と約45°の分岐が見られ、約90°の回転角の分岐の方が多いものの、約45°の回転角の分岐も一定数見られた。
3)気管支の数理的解析:対称性パターンは主に末梢側で見られ、非対称性パターンは中枢側と末梢側のどちらにも見られ、明瞭な分布の差はなかった。
【結論】ヒト胚子期のCSごとの気管支の発生過程を形態学的、定性的、定量的に明らかにした。気管支の正常発生を知ることで異常個体の解析に応用できる可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち国際共著 3件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 20件、 謝辞記載あり 23件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 3D analysis of human embryos and fetuses using digitized datasets from the Kyoto Collection2017

    • 著者名/発表者名
      Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Positional changes of the ocular organs during craniofacial development2017

    • 著者名/発表者名
      Osaka M, Ishikawa A, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, Takeda T, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anatomical Record

      巻: - 号: 12 ページ: 2107-2114

    • DOI

      10.1002/ar.23588

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Postpartum radiographic changes in pelvic morphology and its relation with symptoms of pregnancy-related symphysis pain2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Ji, Takakuwa T, Takahashi M, Iijima H, Morino S, Ishihara M, Kawagoe M, Hadanaka Y, Umezaki F, Yamashita M,Aoyama T
    • 雑誌名

      Clin Exp Obst Gynecol

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The dynamics of gyrification in the human cerebral cortex during development2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida R, Koichi Ishizu K, Yamada S, Chigako Uwabe C, Okada T, Togashi K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Congenit Anom

      巻: 57 号: 1 ページ: 8-14

    • DOI

      10.1111/cga.12181

    • NAID

      130008142389

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphogenesis of the Middle Ear Ossicles and Spatial Relationships with the External and Inner Ears during the Embryonic Period2016

    • 著者名/発表者名
      Ozeki-Satoh M, Ishikawa A, Yamada S, Uwabe C, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anat Rec

      巻: 299 号: 10 ページ: 1325-1337

    • DOI

      10.1002/ar.23457

    • NAID

      120005844260

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of the circle of Willis during human embryonic development2016

    • 著者名/発表者名
      Takakuwa T, Koike T, Muranaka T, Yamada S, Uwabe C
    • 雑誌名

      Congenit Anom (Kyoto) 2016

      巻: 56 号: 5 ページ: 233-236

    • DOI

      10.1111/cga.12165

    • NAID

      130008079203

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetic resonance imaging of pituitary gland and postsphenoid ossification in fetal specimens2016

    • 著者名/発表者名
      Mehemed TM, Fushimi Y, Okada T,Kanagaki M,Okada T, Yamamoto A, TakakuwaT,Yamada S, Togashi K
    • 雑誌名

      Am J Neuroradiology

      巻: 37 号: 8 ページ: 1523-7

    • DOI

      10.3174/ajnr.a4808

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D models related to the publication: Morphogenesis of the liver during the human embryonic period2016

    • 著者名/発表者名
      Hirose A, Nakashima T, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      MorphoMuseuM

      巻: - 号: 4 ページ: e1-e1

    • DOI

      10.18563/m3.1.4.e1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphometric human embryonic brain features according to developmental stage2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi A, Ishizu K, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Prenatal Diagnosis

      巻: 36 号: 4 ページ: 338-345

    • DOI

      10.1002/pd.4786

    • NAID

      120005844259

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The digestive tract and derived primordia differentiate by following a precise timeline in human embryos between Carnegie stages 11 and 132016

    • 著者名/発表者名
      Ueno S, Yamada S, Uwabe C, Maenner J, Shiraki N, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anatomical Rec

      巻: 299 ページ: 439-449

    • NAID

      120005844262

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlation of external ear auricle formation with staging of human embryos2016

    • 著者名/発表者名
      Ozeki-Sato M, Yamada S, Uwabe C, Ishizu K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Congenit Anom. (Kyoto)

      巻: 56(2) 号: 2 ページ: 86-90

    • DOI

      10.1111/cga.12140

    • NAID

      130008079221

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional observation of palatal muscles in the human embryo and fetus: development of levator veli palatini and clinical importance of the lesser palatine nerve.2016

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto H, Yamada S, Kanahashi T, Yoneyama A, Imai H, Matasuda T, Takeda T, Kawai K, Suzuki S.
    • 雑誌名

      Dev Dyn

      巻: 245(2) 号: 2 ページ: 123-31

    • DOI

      10.1002/dvdy.24364

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intestinal rotation and physiological umbilical herniation during the embryonic period2016

    • 著者名/発表者名
      Ueda Y, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anat Rec (Hoboken)

      巻: 299(2) 号: 2 ページ: 197-206

    • DOI

      10.1002/ar.23296

    • NAID

      120005844266

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel strategy to reveal the latent abnormalities in human embryonic stages from a large embryo collection2016

    • 著者名/発表者名
      Kanahashi T, Yamada S, Tanaka M, Hirose A, Uwabe C, Kose K, Yoneyama A, Takeda T, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anatomical Record

      巻: 299 号: 1 ページ: 8-24

    • DOI

      10.1002/ar.23206

    • NAID

      120005844265

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D models related to the publication: Morphogenesis of the stomach during the human embryonic period2016

    • 著者名/発表者名
      Nako A, Kaigai N, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      MorphoMuseuM

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Analysis of the Bronchial Branching in Human Embryonic Stages- Progress Overview FY20152016

    • 著者名/発表者名
      Takakuwa T, Muranaka T, Yamada S
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy

      巻: - ページ: 43-46

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphogenesis of the inner ear at different stages of normal human development2015

    • 著者名/発表者名
      Toyoda S, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, Takeda T, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Anat Rec (Hoboken)

      巻: 298(12) 号: 12 ページ: 2081-90

    • DOI

      10.1002/ar.23268

    • NAID

      120005844258

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphogenesis of the human inner ear membranous labyrinth2015

    • 著者名/発表者名
      Toyoda S, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Imai H, Matsuda T, Yoneyama A, Takeda T, Takakuwa T
    • 雑誌名

      MorphoMuseuM

      巻: 1(3) 号: 3 ページ: e6-e6

    • DOI

      10.18563/m3.1.3.e6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D model related to the publication: Morphology of the human embryonic brain and ventricles2015

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Shiraki N, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      MorphoMuseuM

      巻: 1(3) 号: 3 ページ: e3-e3

    • DOI

      10.18563/m3.1.3.e3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatial change of cruciate ligaments in rat embryo knee joint by three-dimensional reconstruction2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang X, Aoyama T, Takaishi R, Higuchi S, Yamada S, Kuroki H, Takakuwa T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10(6)

    • NAID

      120005672628

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphology and morphometry of the human embryonic brain: A three-dimensional analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 115 ページ: 96-103

    • NAID

      120005619798

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional morphology of the human embryonic brain2015

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi N, Katayama A, Nakashima T, Yamada S, Uwabe C, Kose K, Takakuwa T
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 4 ページ: 116-118

    • NAID

      120005844256

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chapter 5, Human Embryology2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Hill M, Takakuwa T
    • 雑誌名

      (Wu B, editor) New Discoveries in Embryology Open Access Publisher

      巻: - ページ: 97-124

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ヒト胚子の眼球を対象とした時空間統計モデルに関する初期検討2015

    • 著者名/発表者名
      岸本 将志、斉藤 篤、大坂 美穂、高桑 徹也、山田 重人、清水 昭伸
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: MI2015-56 ページ: 39-44

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] A01-KB004 Three-dimensional Analysis of the Bronchial Branching in Human Embryonic Stages2017

    • 著者名/発表者名
      高桑 徹也
    • 学会等名
      新学術領域研究「多元計算解剖学」第3回 国際シンポジウム
    • 発表場所
      奈良県文化会館
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒト後腎形態形成の 3 次元的解析2016

    • 著者名/発表者名
      石山 華、山田 重人、上部千賀子、米山 明男、武田 徹、今井 宏彦、松田 哲也、高桑 徹也
    • 学会等名
      第56回日本先天異常学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒトにおける胚子~胎児期の脳形態形成の解析2016

    • 著者名/発表者名
      白石 直樹、山中 美希、山田 重人、上部千賀子、巨瀬 勝美、高桑 徹也
    • 学会等名
      第56回日本先天異常学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期における気管支分岐形成の三次元的、数理的解析2016

    • 著者名/発表者名
      村中 太河、山田 重人、上部千賀子、米山 明男、武田 徹、 巻島 美幸、高桑 徹也
    • 学会等名
      第56回日本先天異常学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional Analysis of the Bronchial Branching in Human Embryonic Stages2016

    • 著者名/発表者名
      Takakuwa T, Muranaka T, Yamada S
    • 学会等名
      新学術領域研究「多元計算解剖学」第2回 国際シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子の眼球を対象とした時空間統計モデルに関する初期検討2015

    • 著者名/発表者名
      岸本 将志、斉藤 篤、大坂 美穂、山田 重人、清水 昭伸、高桑 徹也
    • 学会等名
      医用画像研究会(MI)
    • 発表場所
      電気通信大学、東京都調布市
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト器官形成期における視覚器の発達について2015

    • 著者名/発表者名
      大坂美穂、山田重人、上部千賀子、米山明男、武田徹、今井宏彦、松田哲也、高桑徹也
    • 学会等名
      第55回日本先天異常学会学術集会・第38回日本小児遺伝学会学術集会【合同開催】
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期における気管支の分岐形成の三次元的解析2015

    • 著者名/発表者名
      村中太河、山田重人、上部千賀子、米山明男、武田 徹、高桑徹也
    • 学会等名
      第55回日本先天異常学会学術集会・第38回日本小児遺伝学会学術集会【合同開催】
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期における脳形態形成の解析2015

    • 著者名/発表者名
      白石直樹、片山愛里、中島崇、山田重人、上部千賀子、巨瀬勝美、高桑徹也
    • 学会等名
      第55回日本先天異常学会学術集会・第38回日本小児遺伝学会学術集会【合同開催】
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 膝関節の形態形成; EFICを用いた3次元的解析2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、高石亮太、青山朋樹、山田重人
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3次元プリンタを用いたヒト胚子由来立体模型の作製2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、大坂美穂、山田重人
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 関節軟骨の最表層は3層の構造で構成される2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、高石亮太、藤岡瑠音、青山朋樹
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期における側脳室脈絡叢の形態、組織学的研究2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、白石直樹、山田重人、巨瀬勝美
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 胎児側脳室の形態と長さ計測の有用性2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、竹谷かおり、山田重人、岡田智久、富樫かおり
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚子期の胃の形態形成と3次元的な動き2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、海外憲人、名古亜未、巨瀬勝美、山田重人
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胎児の肝臓形態形成2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也、濱部祐衣、廣瀬あゆみ、山田重人、岡田智久、富樫かおり
    • 学会等名
      第104回日本病理学会総会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場、愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒト器官形成期において分岐構造を有する器官の3次元分枝パターンを解析する2015

    • 著者名/発表者名
      高桑徹也
    • 学会等名
      新学術領域研究「多元計算解剖学」シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学、東京都江東区
    • 年月日
      2015-04-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] New Discoveries in Embryology2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Hill M, Takakuwa T
    • 総ページ数
      266
    • 出版者
      Open Access Publisher
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 京都大学医学研究科人間健康科学系専攻病理学研究室

    • URL

      http://www.hs-kyoto.net/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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