母子コホート研究による成育疾患等の病態解明に関する研究

文献情報

• 文献番号: 201219008A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 母子コホート研究による成育疾患等の病態解明に関する研究
• 課題番号: H22-次世代-一般-008
• 研究年度: 平成24(2012)年度
• 研究代表者(所属機関): 堀川 玲子(独立行政法人国立成育医療研究センター 生体防御系内科部内分泌代謝科)

研究分担者(所属機関)

• 久保田　雅也(独立行政法人国立成育医療研究センター　神経内科)
• 渡辺　典芳(独立行政法人国立成育医療研究センター　産科)
• 荒田　尚子(独立行政法人国立成育医療研究センター　母性医療診療部代謝内分泌内科)
• 伊藤　裕司(独立行政法人国立成育医療研究センター　新生児課)
• 藤原　武男(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所成育社会医学研究部)
• 橋本　圭司(独立行政法人国立成育医療研究センター　リハビリテーション科)
• 松本　健治(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所免疫アレルギー研究部)
• 坂本　なほ子(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所成育社会医学研究部)
• 秦　健一郎(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所周産期病態研究部)
• 田中　守(聖マリアンナ医科大学産科)
• 田嶋　敦(徳島大学ヘルスバイオサイエンス研究部)
• 柳原　格(大阪府立母子保健総合医療センター免疫部門)
• 齋藤　滋(富山大学産科)
• 和氣　徳夫(九州大学環境発達医学研究センター)
• 小川　佳宏(東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科)
• 檜山　英三(広島大学自然科学研究支援開発センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 成育疾患克服等次世代育成基盤研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成24(2012)年度
• 研究費: 27,812,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

生活習慣病をはじめとする成人期慢性疾患の発症基盤が、受胎時から胎児期、出生後の環境と関連することが疫学研究や動物実験から推測されている。ハイリスク・合併症を有する妊娠により出生した児、超低出生体重児は、成長障害・性成熟・代謝、神経運動発達やアレルギー疾患など、様々な異常を有する率が高い。さらに成人期疾患や次世代への影響も懸念される。また、母児間の愛着形成など、心理的要因も成長発達に影響を及ぼすとされている。本研究では、児の胎生期及び生後の成長に関与する因子を明らかにし、母体の妊娠リスクの低減と産後の健康、児の健全な成長発育を維持するために必要な要素を解明することを目的とした。

研究方法

1)母子コホート研究：妊婦を対象として、妊娠期から（胎児期から）の母児の追跡調査（質問紙調査・身体測定・面接による発達調査・検体検査等）を実施。コホート内で、早産・SGAやハイリスク妊娠等の母と児をケースとしたネステッド・ケースコントロール・ケースコホート研究を実施。
2) 妊婦とその母親の養育歴・生活習慣・疾病背景等に関する後方視的調査研究：データを収集、関連解析を行った。
3) 環境（胎内・新生児期）によるDNAメチル化とエピゲノム因子に関する基礎研究：出生時のエピゲノム異常を解析する基盤を整備し、特異症例のエピゲノム異常検出を施行。胎盤収集と保存の基盤を確立し、胎盤からmRNA 抽出を行った。また、実験動物を用いて肝臓におけるエピゲノム異常との関連性を解明。
4)神経芽細胞腫スクリーニングについて、6ヶ月スクリーニング休止後の動向の解析と18ヶ月スクリーニングの有効性の検証、新たな検査法としてタンデムマスを用いた予後不良例特異的診断法を確立した。

結果と考察

早産・低出生体重児、およびハイリスク妊娠児を対象とし、幅広くペアドコントロールをとって健常児も含めた母子コホート研究を、国立成育医療研究センターにて倫理委員会承認後開始し、妊娠期から（胎児期から）の母児の追跡調査体制を確立、継続してリクルートを行ってきた。24ヶ月間に1949名の妊婦の参加同意を得た。出産数1518例、一歳時追跡率86％。18歳までの追跡調査基盤整備中である。
母子の血液・尿・唾液検査、臍帯血・胎盤採取とそのバンク化を行い、質問紙や身体検査のデータと生化学データ、ゲノム・エピゲノム解析を総合した研究の基盤整備を行い、推進した。これまでに収集したデータより、低出生体重児にエピゲノム異常を認める症例を見いだした他、体外受精妊娠の妊娠高血圧発症リスクが有意に高値であること、妊娠時母体体格が児の出生体重と最も関連すること、成長因子・アディポサイトカイン・ビタミンD等の因子と胎児成長の関連が明らかとなった。さらに、今回の研究対象妊婦及び臍帯血中の２５OHビタミンD濃度が、推奨値より低値であることを明らかにした。ＳＧＡの要因は、、母親の喫煙、ＰＩＨ、妊娠中の体重増加、ＢＭＩ、在胎週数であった。SGA児は生後早期のBMI上昇率が有意に高く、成長因子は低いことが示された。
以上より、母児の良好な短期的予後のために、妊娠中の栄養等環境に加え、妊娠成立時の条件を整えること、新生児期・乳児期の栄養を出生体重に応じ適正化する必要性が示された。さらにデータを集積し、中・長期予後と関連因子の検討を行っていく。児の簡便な神経学的検査法を開発し、発達予後と子宮内発育状態についても検討、生後早期の成長と甲状腺ホルモンの関連や、母体のヨード曝露の母児への影響にも準備データを得た。これらのデータの中には、健全な妊娠と出産、児の成長発達障害の予防につながるものがあると考える。動物実験では従来知見のなかった新生児期の肝臓におけるde novo脂肪合成のエピジェネティクス制御の分子機構の解明を行い、肝臓の中性脂肪合成の律速酵素GPAT1は新生仔期にDNAメチル化によるエピジェネティックな制御を受けることを明らかにした。神経芽腫スクリーニングではペプチドと酵素活性を組み合わせて測定することにより悪性度診断に極めて有用であることが示された。多発神経芽腫症例に共通したミスセンス変異を発見しゲノムスクリーニングへと展開する可能性が示唆された。

結論

大規模母子コホート研究を、倫理委員会の承認を得て推進した。「正常新生児エピゲノム多様性」を指標にした解析研究の基盤を確立し、動物実験を含む基礎研究と連携したコホート研究基盤を確立した。本研究により、小児生活習慣病や成長・成熟の異常、疾病の世代間関連の、疾患形成メカニズムの解明が進むことが期待される。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-06-07
• 更新日: -

文献情報

• 文献番号: 201219008B
• 報告書区分: 総合
• 研究課題名: 母子コホート研究による成育疾患等の病態解明に関する研究
• 課題番号: H22-次世代-一般-008
• 研究年度: 平成24(2012)年度
• 研究代表者(所属機関): 堀川 玲子(独立行政法人国立成育医療研究センター 生体防御系内科部内分泌代謝科)

研究分担者(所属機関)

• 久保田　雅也(独立行政法人国立成育医療研究センター　神経内科)
• 渡辺　典芳(独立行政法人国立成育医療研究センター　産科)
• 荒田　尚子(独立行政法人国立成育医療研究センター　母性診療部代謝内分泌内科)
• 伊藤　裕司(独立行政法人国立成育医療研究センター　新生児科)
• 藤原　武男(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所　成育社会医学研究部)
• 橋本　圭司(独立行政法人国立成育医療研究センター　リハビリテーション科)
• 松本　健治(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所　免疫アレルギー研究部)
• 坂本　なほ子(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所　成育社会医学研究部)
• 秦　健一郎(独立行政法人国立成育医療研究センター研究所　周産期病態研究部)
• 田中　守(聖マリアンナ医科大学産婦人科)
• 田嶋　敦(徳島大学ヘルスバイオサイエンス研究部)
• 柳原　格(大阪府立母子保健総合医療センター免疫部門)
• 齋藤　滋(富山大学)
• 和氣　徳夫(九州大学環境発達医学研究センター)
• 小川　佳宏(東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科)
• 檜山　英三(広島大学自然科学研究支援開発センター)

• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 成育疾患克服等次世代育成基盤研究
• 研究開始年度: 平成22(2010)年度
• 研究終了予定年度: 平成24(2012)年度
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

生活習慣病をはじめとする成人期慢性疾患の発症基盤が、受胎時から胎児期、出生後の環境と関連することが疫学研究や動物実験から推測されている。本邦ではハイリスク・合併症を有する妊娠の増加がみられ、出生児に占める低出生体重児の割合は１０％と高率である。このような背景をもった児は、成長障害・性成熟・代謝の異常を有する率が高く、さらに前述のように成人期疾患や次世代への影響も懸念される。本研究では、妊婦とその児を対象として、妊娠期から（胎児期から）の母児の追跡調査（質問紙調査・身体測定・面接等）および早産・SGAやハイリスク妊娠より出生した児をケースとしたネステッド・ケースコントロール研究及びケースコホート研究を行い、胎生期及び生後の成長に関与する因子を明らかとすることを目的とした。

研究方法

１）早産・SGA児を中心とし、コントロール群とハイリスク妊娠児を含めた母子コホート研究を進め、計測、質問紙調査、臍帯血・胎盤採取、1歳児採血を進めた。検体をバンク化してゲノム・エピゲノム研究に供する体制を確立した。また、動物実験により新生児期の栄養と肝での脂質代謝の関連を検討した。母体合併症の児への影響と、母本人の予後に及ぼす影響について検討した。神経学的検討では、睡眠リズムの確立と背景の差違による差を検討し、簡便な運動評価方法の確立を検討した。２）早産児の原因究明における網羅的遺伝子解析とデータベース作成を進めた。３）神経芽腫スクリーニングについて、6ヶ月スクリーニング休止後の動向の解析と18ヶ月スクリーニングの有効性の検証、新たな検査法としてタンデムマスを用いた予後不良例特異的診断法の確立を行った。本研究では、すべての研究は機関内倫理委員会にて審査を受け承認を得て行い、参加者の文書同意を得て遂行した。

結果と考察

早産・低出生体重児、およびハイリスク妊娠児を対象とし、幅広くペアドコントロールをとって健常児も含めた母子コホート研究を、国立成育医療研究センターにて開始し、継続してリクルートを行ってきた。母子の血液・尿・唾液検査、臍帯血・胎盤採取とそのバンク化を行い、質問紙や身体検査のデータと生化学データ、ゲノム・エピゲノム解析を総合した研究の基盤整備を行い、推進した。これまでに収集したデータより、低出生体重児にエピゲノム異常を認める症例を見いだした他、体外受精妊娠の妊娠高血圧発症リスクが有意に高値であること、妊娠時母体体格が児の出生体重と最も関連すること、成長因子・アディポサイトカイン・ビタミンD等の因子と胎児成長の関連を明らかにした。さらに、今回の研究対象妊婦及び臍帯血中の２５OHビタミンD濃度は低値の傾向があった。ＳＧＡの要因と考えられるものは、母親の喫煙、ＰＩＨ、妊娠中の体重増加、ＢＭＩ、在胎週数であった。児の神経学的発達予後と子宮内発育状態についても検討が進められている。また、生後早期の成長と甲状腺ホルモンの関連や、母体のヨード曝露の母児への影響にもpreliminaryなデータを得た。これらのデータの中には、健全な妊娠と出産、児の成長発達障害の予防につながるものがあると考える。周産期異常のコホート体制とバイオバンクの確立、大規模な新生児エピゲノム解析の体制が確立されたことで、疾病発症の根本的な原因が特定されていく可能性が有り、将来の疾病予防につながることが期待される。基礎的研究においては、世界で初めて新生児期（授乳期）の栄養環境によりDNA メチル化の変化を介して肝臓における新規脂肪合成の律速酵素の遺伝子発現制御に関与することが証明され、ヒトにおける検討の必要性を提案することができた。新生児期（授乳期）の栄養環境が成人期の生活習慣病の発症に関連する可能性が明らかになり、器官形成期に一致する胎児期（妊娠期）～新生児期（授乳期）における母子の食事指導の見直しにつながる可能性があり、社会的にも大きなインパクトがあると予想される。

結論

早産・SGA児を中心とし、コントロール群とハイリスク妊娠児を含めた母子コホート研究を進めた。母体と児のアディポサイトカイン、ビタミンD、甲状腺機能等生化学因子と成長・代謝指標との関連を明らかにした。また、母体合併症の児への影響と、母本人の予後に及ぼす影響について検討した。さらに、神経学的検討では、睡眠リズムの確立と背景因子を検討、運動評価方法を確立した。検体をバンク化してゲノム・エピゲノム研究に供する体制を確立し、動物実験により胎仔期の栄養と肝での代謝の関連を解明した。神経芽細胞腫については、スクリーニングの有用性を示唆するデータを得た。

公開日・更新日

• 公開日: 2013-06-07
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 201219008C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: 出生児のエピゲノム異常を解析する基盤を整備し特異症例のエピゲノム異常検出を試みた結果、のべ44か所でDNAメチル化状態を同定した。新生児期の肝臓におけるde novo脂肪合成のエピジェネティクス制御の分子機構の解明を試み、肝臓の中性脂肪合成の律速酵素が新生仔期にDNAメチル化によるエピジェネティックな制御を受けることを明らかにした。さらにDNAメチル化の網羅的解析法であるMIAMI法の導入を完了した。生殖補助医療によって出生した児の3歳までの運動発達に遅滞のないことを明らかにした。
• 臨床的観点からの成果: 母体妊娠時の身体状況、妊娠中の栄養・代謝状態と児の出生時・1歳、3歳までの成長が密接に関連すること、エピゲノムの変化を伴う可能性があること、6歳まで追跡を行い、5歳の糖・脂質代謝に胎生期の状況が影響することを示し、妊娠前からの女性の健康管理が重要であることを明らかにした。6か月児を対象とした神経芽腫検査事業の休止後の新たな検査方法の検討評価を行い、神経芽腫の特性を判定する方法として特異的ペプチドと酵素活性を組み合わせて測定することにより予後不良例の判定にきわめて有用であることを示した。
• ガイドライン等の開発: なし
• その他行政的観点からの成果: 受胎時及び妊娠中の母体の栄養・合併症などが、次世代の成長・発達・代謝に影響することを示し、世代をこえた負の影響を予防する必要性を示した。
• その他のインパクト: 2012年度に公開市民講座を開催し、コホート研究報告を行った。; ニューズレターを発行し一般への啓発活動を行う他、小児科医を対象とした研究会で母子コホートの成果を報告した。

発表件数

• 原著論文（和文）: 11件
• 原著論文（英文等）: 168件
• その他論文(和文): 38件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 118件
• 学会発表(国際学会等): 47件
• その他成果(特許の出願): 0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Ehara T, Kamei Y, Ogawa Y. et al; Role of DNA Methylation in the Regulation of Lipogenic Glycero-3-Phosphate Acyltransferase 1 Gene Expresshion in the Mouse Neonatal Liver.; DIABETES , 61 (10) , 2442-2450 (2012)
• 原著論文2: Namba F, Ina S, Yanagihara I. et al; Annexin A2 in amniotic fluid: Correlation with histological chorioamnionitis, preterm premature rupture of membranes, and subsequent preterm delivery.; J Obstet Gynaecol Res. , 38 (1) , 137-144 (2012); doi: 10.1111/j.1447-0756.2011.01651.x. Epub 2011 Sep 28.
• 原著論文3: Darmochwal-Kolarz D, Saito S, Tabarkiewicz J. et al; Apoptosis Signaling Is Altered in CD4+CD25+FoxP3+ T Regulatory Lymphocytes in Pre-Eclampsia.; Int. J. Mol. Sci. , 13 , 6548-6560 (2012); doi: 10.3390/ijms13066548. Epub 2012 May 29.
• 原著論文4: Morita A, Nakahira K, Yanagihara I. et al; Establishment and characterization of Roberts syndrome and SC phocomelia model medaka, Oryzias latipes; Dev Growth Differ , 54 (5) , 588-604 (2012); doi: 10.1111/j.1440-169X.2012.01362.x.
• 原著論文5: Isojima T, Shimatsu A, Horikawa R. et al; Standardized centile curves and reference intervals of serum insulin-like growth factor-I (IGF-I) levels in a normal Japanese population using the LMS method. ; Endocr J. , 59 (9) , 771-780 (2012)
• 原著論文6: Watanabe N, Suzuki T, Sago H. et al; Successful pregnancy in a patient suffering from recurrent mid-trimester miscarriage with C9 deficiency after receiving cervical cerclage followed by clindamycin and progesterone: A case report; JOGR , 38 (3) , 562-566 (2012); doi: 10.1111/j.1447-0756.2011.01731.x. Epub 2012 Feb 16.
• 原著論文7: Ito M, Nakashima A, , Saito S. et al; A role for IL-17 in induction of an inflammation at fetomaternal interface in preterm labour.; J.Reprod Immunol. , 84 , 75-85 (2010); doi: 10.1016/j.jri.2009.09.005. Epub 2009 Dec 6.
• 原著論文8: Mimura K, Tomimatsu T, Yanagihara I. et al; Ceftriaxone preconditioning confers neuroprotection in neonatal rats through glutamate transporter 1 upregulation.; Reprod Sci , 18 (12) , 1193-1201 (2011); doi: 10.1177/1933719111410710. Epub 2011 Jun 21.
• 原著論文9: Saito S, Nakashima A, Ito M. et al; Clinical implication of recent advances in our understanding of IL-17 and reproductive immunology; Expert Rev Clin Immunol , 7 , 649-657 (2011); doi: 10.1586/eci.11.49.
• 原著論文10: Ohtaki M, Otani K, Hiyama K. et al; A robust method for estimating gene expression states using Affymetrix microarray probe level data.; BMC Bioinformatics , 11 , 183-196 (2010); doi: 10.1186/1471-2105-11-183.
• 原著論文11: Yamazawa K, Hata K, Horikawa R. et al; Androgenetic/biparental mosaicism in a girl with Beckwith-Wiedemann syndrome-like and upd(14)pat-like phenotypes.; J Hum Genet. , 56 (1) , 91-93 (2011); doi: 10.1038/jhg.2010.142. Epub 2010 Nov 11.
• 原著論文12: A. Sato, T. Suganami, Y Ogawa. et al; Anti-obesity effect of eicosapentaenoic acid in high-fat/high-sucrose diet-induced obesity: importance of hepatic lipogenesis.; Diabetes , 59 , 2495-2504 (2010); doi: 10.2337/db09-1554. Epub 2010 Aug 3.
• 原著論文13: Krischek B, Tajima A, Inoue I. et al; Association of the Jun dimerization protein 2 gene with intracranial aneurysms in Japanese and Korean cohorts as compared to a Dutch cohort.; Neuroscience , 169 (1) , 339-343 (2010); doi: 10.1016/j.neuroscience.2010.05.002. Epub 2010 May 7.
• 原著論文14: Nishihara M, Yanagihara I, Waguri M. et al; Birth length is a predictor of adiponectin levels in Japanese young children. ; Journal of Pediatric Endocrinology & Metabolism , 23 , 913-920 (2010)
• 原著論文15: Shiozaki A, Matsuda Y, Saito S. et al ; Comparison of risk factors for major obstetric complications between Western countries and Japan: A case-cohort study.; J Obstet Gynecol. Res. , 37 (10) , 1447-1454 (2011); doi: 10.1111/j.1447-0756.2011.01565.x. Epub 2011 Jun 16.
• 原著論文16: Matsuda M,, Saito S, Hayashi H. et a; Comparison of risk factors for placental abruption and placenta previa：case-cohort study.; J Obstet Gynecol. Res. , 37 (6) , 538-546 (2011); doi: 10.1111/j.1447-0756.2010.01408.x. Epub 2011 Mar 6.
• 原著論文17: Hayashi K, Shiozaki A, Saito S. et al; Smoking during pregnancy increases risks of various obstetric complications: A case-cohort study of the Japan Perinatal Registry Network Database.; J Epidemiol. , 21 , 61-66 (2011)
• 原著論文18: 邱冬梅，坂本なほ子，荒田尚子他; 低体重児出生と妊娠後期栄養との関連に関するコホート研究; J Epidemiol , 21 (1) , 158-158 (2011)
• 原著論文19: 邱冬梅，坂本なほ子，大矢幸弘他; 妊娠中の栄養摂取状況と新生児出生体重との関連; 日本公衆衛生誌 , 57 (10) , 327-327 (2010)
• 原著論文20: Morisaki N, Fujiwara T, Horikawa R. ; The Impact of Parental Personality on Birth Outcomes: A Prospective Cohort Study; PLoS One , 11 (6) , e0157080- (2016); doi: 10.1371/journal.pone.0157080.

公開日・更新日

• 公開日: 2018-06-08
• 更新日: -

収支報告書

• 文献番号: 201219008Z