Azabu University Science Information Repository / 麻布大学学術情報リポジトリ
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Outcomes and Issues of Science Communication Activities about the Science of Human–Animal Symbiosis Based on the Results of Participants’ and Visitors’ Questionnaire at Events
Get PDFAzabu University was selected for the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) Private University Research Branding Project. The university also received grants from the MEXT for the period from 2016 to 2019. The theme of the project was‘Developing the Science of Human–Animal Sym¬biosis to Realize a Healthy Human Society’. As the Public Relations Supervisor of this project, the author has been promoting science communication activities related to the science of human–animal symbiosis. In addition to typical public relations activities, various events, such as science cafes, panel exhibitions and open laboratory, were held. In addition, we published a book about our research activities entitled Invitation to Science of Human– Animal Symbiosis in 2020. This paper reports on the outline of these activities with a focus on the science cafes and panel exhibitions. The results of the questionnaire survey on the participants and visitors of the events dem-onstrate that the various types of science communication activities were successful. However, the recognition of the general public of the science of human–animal symbiosis remains limited. Moreover, the activities reported in this study only form part of the definition of science communication in broad sense. In particular, panel ex-hibitions are an indirect encounter between the researchers and the participants, such that several mechanisms for facilitating communication became necessary. By learning from our experiences during the abovementioned timeframe, we hope to continue our effort to promote science communication through various channels.P(論文)原著論文application/pdfORIGINAL ARTICLEdepartmental bulletin pape
Comprehensive Analyses of the Bacterial Population in Non-Healing Claw Lesions of Dairy Cattle
Get PDFNon-healing claw lesions (NHCLs) are a newly characterized disorder affecting the deep dermis of the hoof in dairy cattle. Although NHCLs are thought to be associated with bovine digital dermatitis (BDD), their precise etiology is not yet understood. To investigate the bacterial populations present in each type of NHCL (toe necrosis: TN, non-healing white line disease: nhWLD, and a non-healing sole ulcer: nhSU), and the newly added entity non-healing verrucous-like lesions (nhVLL), 16S rRNA-based metagenomic analysis with next-generation sequencing (NGS) was employed. Twelve cases of NHCLs (3 TN, 3 nhWLD, 4 nhSU, and 2 nhVLL) were collected from five dairy farms in two prefectures in Japan. Three samples of healthy hoof dermis collected from two farms and a slaughterhouse were used as controls. Furthermore, culture-dependent and -independent approaches were conducted for detecting Treponema species and Fusobacterium necrophorum. As reported in BDD, Treponema species and F. necrophorum were detected frequently from NHCLs by PCR and immunohistochemistry, but NGS showed that these bacterial genera were not predominant in NHCLs. The predominant bacterial genera in NHCLs differed among the lesions examined, suggesting that Treponema species present predominantly in BDD were not predominant in NHCLs and that the bacterial population in NHCLs may vary among individual cattle and/or farms.journal articl
Sex differences in cervical spinal cord and spinal canal development in Thoroughbred horses
Get PDFCervical vertebral stenotic myelopathy (CVSM), a common cause of cervical spinal cord compression, is a neurological disease characterized by general proprioceptive ataxia and weakness of hindlimbs that tends to develop in young adult Thoroughbred horses. Although male horses seem to be at increased risk for CVSM, the mechanism for the occurrence of sex differences in the prevalence of CVSM is still poorly understood. Hence, we hypothesized that sex differences in the development of cervical spinal cord and spinal canal would affect the development of CVSM. This study aimed to evaluate sex differences in the development of cervical spinal cord and spinal canal in Thoroughbred horses. A total of 29 Thoroughbred horses underwent computed tomographic myelography. Thereafter, the volumes of cervical spinal cord and spinal canal were calculated. Accordingly, male horses had significantly lager cervical spinal cord volume and cervical spinal cord-to-spinal canal volume ratio than those of female horses (P<0.05). Sex differences in the cervical spinal cord-to-spinal canal volume ratio gradually decreased until around 1,400 days of age. Younger male horses have narrower interspace between the cervical spinal cord and spinal canal than younger female horses, suggesting that an imbalanced cervical spinal cord and spinal canal growth is one of the causes of CVSM.journal articl
Spinal epidural empyema concurrent with sequestrum in a cat: a case report
Get PDFA 5-month-old intact female mixed cat presented with repetitive paraplegia and drainage of pus from the back despite continuous antibiotic medication. Neurologic examination was consistent with below T3-L3 myelopathy. Computed tomography and magnetic resonance imaging revealed a contrast-enhanced mass in the L1-3 spinal canal, and bone fragments in the T13 and L1 spinal canal. Spinal epidural empyema was suspected, and hemilaminectomy was performed for T12-L2 on the right side and T11-12 on the left side. Bone fragments were diagnosed as sequestrum infected with Bacteroides sp. The cat recovered enough to ambulate next day. One month after surgery, there was no deficit in neurological function. This is the first report of spinal epidural empyema concurrent with sequestrum in a cat.journal articl
Effect of glycyrrhizin administration followed by symptom-based antimicrobial selection therapy on antimicrobial use in clinical mastitis without systemic symptoms
Get PDFIn bovine mastitis, antimicrobial treatment is often initiated before the causative organism is identified a problem in the prudent use of antimicrobials. In this study, we aimed to reduce the total amount of antimicrobials used in mastitis treatment by administering glycyrrhizin, an anti-inflammatory drug, instead of antimicrobials at the onset of clinical mastitis without systemic symptoms, followed by symptom-based antimicrobial selection therapy (ST), to examine the effect of this treatment strategy on treatment outcomes and antimicrobial use. Comparisons between cases that received antimicrobial treatment starting from the day of diagnosis (blanket antibiotic therapy [BT] group: 33 cases) and cases that received ST starting from the day after the diagnosis (ST group: 57 cases) revealed no difference in the cure rate, milk withholding period, or recurrence rate. However, the ST group had a significantly lower amount of antimicrobials than the BT group. Additionally, a single administration of glycyrrhizin before ST significantly relieved the udder symptoms and reduced the antimicrobial amount when compared with cases without glycyrrhizin administration. Thus, a single administration of glycyrrhizin followed by ST can reduce the total antimicrobial use.journal articl
Association between OPRM1 polymorphisms and personality in a Japanese population
Get PDFObjective: Mu-opioid receptor gene OPRM1 118A>G polymorphisms have been considered possible candidate factors for both opioid effects and psychophysical responses. In this study, we investigate the association between OPRM1 118A>G polymorphisms and personality traits. Method: After written informed consent was obtained from participants, OPRM1 118A>G gene polymorphisms were analyzed by polymerase chain reaction (PCR)—restriction fragment length polymorphism (RFLP), and personality was assessed using Neuroticism Extraversion Openness-Five Factor Inventory (NEO-FFI) and State-Trait Anxiety Inventory (STAI) in 236 Japanese university students. Statistical analyses were performed by the unpaired t-test and Welch’s t-test. Results: A significant relationship was found between OPRM1 118A>G polymorphisms and NEO-FFI and STAI scores: participants with the A allele exhibited a higher conscientiousness score (p = 0.024) and a lower neuroticism score (p = 0.065) in NEO-FFI, and a lower STAI score (p = 0.023) than those without the A allele. Conclusion: We conclude that OPRM1 may affect conscientiousness and neuroticism measured using NEO-FFI and trait anxiety measured using STAI.モルヒネの標的分子であるμオピオイド受容体（以下，OPRM1）に注目し，OPRM1遺伝子多型でその発現レベルや機能的活性に影響をもたらす118A/G（rs1799971）と人格特性との関連性があるかどうか検討を行った。若年者236人（男性55人，女性181人）を対象とし，対象者からインフォームドコンセントを得た後採血し，DNAの抽出・精製を行った。OPRM1遺伝子多型の解析には，polymorphism chain reaction-restriction fragment length polymorphism（PCR-RFLP）法を用いた。また，人格特性との関連性を調べるために，全ての対象者に自己記入式人格検査であるNEO Five Factor Inventory（NEO-FFI）とstate-trait anxiety inventory（STAI状態－特性不安検査）を実施した。その結果，Aアレル非保有者に比べ，Aアレル保有者ではNEO-FFIの誠実性スコアが有意差に高く（p = 0.024），Aアレル非保有者ではSTAI特性不安スコアが有意に高いことが分かった（p = 0.023）。今回の結果より，OPRM1遺伝子多型118A/Gが人格特性の「誠実性」および「特性不安」に影響を与えているのではないかと考えられた。journal articl
Study of a treatment in dogs with epilepsy: Development of a treatment evaluation method and consideration of vagus nerve stimulation therapy
Get PDF麻布大学博士(獣医学)【第1 章 緒言】
てんかんはてんかん発作（以下発作）を生じる慢性の脳疾患である。てんかんの治療評価には発作頻度が重要だが、その情報は飼い主からの報告に依存しているため、犬の発作頻度が過小報告されている可能性がある。過小報告は治療の失敗やてんかんの難治化を招く危険性があるため、犬の発作頻度を客観的に評価する方法が必要である。
てんかん罹患犬の20%－30%は、抗てんかん薬による内科療法に反応せず発作が十分に抑制できない薬剤抵抗性てんかん（DRE）という状態である。この状態の患者は重篤な発作によって死亡することや、安楽死が考慮されることがある。犬のDRE には内科療法に追加すべき新たな治療法が必要だが、獣医療では未発達である。そこで、人のDRE 症例に対する治療法として確立している迷走神経刺激療法（VNS）に注目した。VNS は皮下に植込んだデバイスにより左頚部の迷走神経を間欠的に刺激することで発作を抑制する。
本研究では犬のてんかんの治療を評価法および治療法の2 つの面から発展させるため、第2 章において治療評価法の開発を、第3 章では犬のDRE に対するVNS の検討を行った。
【第2 章：犬のてんかんに対する治療評価法の開発に関する研究】
第1 節：加速度を用いた犬のてんかん発作検出アルゴリズムの構築［目的］発作頻度を客観的に評価するには、自動で発作を検出するシステムである「てんかんモニタリ- 2 -ングシステム」が必要である。本研究では、加速度とマハラノビスの距離を使用し、発作を検出するめのアルリズム構築を目指した。
［方法］てんかん罹患実験犬3 頭から記録された強直間代性発作（TCS）の加速度データから「発作時の基準加速度データ」を、健常犬27 頭（実験犬16 頭と家庭犬11 頭）から記録された日常生活を送っている際に記録された加速度データから「非発作時の基準加速度データ」を作成した。その他のてんかん罹患実験犬4 頭から記録されたTCS の加速度データと上記2 つの基準加速度データとのマハラノビスの距離を求め、TCS の加速度データがどちらの基準加速度データに分類されるか検証した。
［結果・小括］4 頭から記録されたTCS の加速度は、全て発作時の基準加速度データに正しく分類された。したがって、加速度とマハラノビスの距離を用いることで、発作検出アルゴリズムの構築が果たされたと考えられた。
第2 節：発作検出アルゴリズムの性能評価
［目的］第1 章では、すでに記録された加速度を用いてアルゴリズムの検証を行ったため、実際に犬が発作を起こしている最中に発作が検出されるか検証することとした。第2 章では、アルゴリズムを搭載したてんかんモニタリングシステムの試作機を犬に使用し、その性能を評価した。
［方法］フェーズ1 では3 頭のてんかん罹患犬に試作機を使用し実現可能性試験を行なった。フェーズ2 では多施設共同研究によるアルゴリズムの性能評価を行なった。入院中、一次預かり中のてんかん罹患犬に試作機を使用し、その様子をウェブカメラで録画した。犬に実際に生じたTCS 回数を確認した。TCS 検出感度、TCS 誤検出率、陽性的中率、TCS が発生してからアルゴリズムがTCS を検出するまでの所要時間を評価した。
［結果・小括］フェーズ1 では3 頭中1 頭から3 回のTCS が生じ、3 回全て検出した。フェーズ2 では14 頭の犬に試作機が使用され、5 頭の犬から合計35 回のTCS が生じ、その内26 回を検出した。フェーズ1 と2 の結果を合わせると、TCS 検出感度は76.3%（29/38 回）であった。誤検出は１頭の犬に3 回生じ、TCS 誤検出率は0.026 回/24 時間、陽性的中率は89.7%、TCS 検出までの所要時間の中央値は11 秒であった。本アルゴリズムを用いることで、てんかんの治療評価法となるてんかんモニタリングシステムの開発が可能となるだろう。
【第3 章：犬における迷走神経刺激療法に関する研究】
第1 節：VNS の病理学的検討
［目的］VNS には出力電流や周波数といった変更可能な刺激条件が存在する。人には各条件の推奨設定があるが、犬の推奨設定は不明である。第1 節では、犬のVNS における刺激条件に対する１つの指標を提案するため、VNS を長期的に実施した犬の迷走交感神経幹に対する病理学的検討を行った。
［方法］てんかん罹患実験犬2 頭を用いた。迷走神経刺激装置植込み術を実施し、1 頭は出力電流を人の推奨設定である2.25 mA（実験犬1）、１頭は0.5 mA（実験犬2）とした。その他の刺激条件は同一とした。VNS 開始から1 年後に左右の頸部迷走交感神経幹に対する病理検査を実施し、実験犬1 と2 の病理所見を比較した。
［結果・小括］実験犬1 の左側迷走交感神経幹において、神経周囲性に顕著な線維増生と血管新生および軸索腫大が認められた。実験犬2 の左側迷走交感神経幹において、神経周囲性に軽度な線維増生と血管新生が認められ、軸索腫大は認めなかった。実験犬1、2 ともに右迷走交感神経幹に著変は認めなかった。出力電流を人と同様のレベルまで上昇させると、犬では軸索障害が生じる可能性が考えられた。
第2 節：VNS の長期的評価
［背景・目的］犬のDRE に対するVNS の有効性を示唆した短期的な臨床研究が過去に存在するが、てんかんに対する治療法の有効性を評価するには長期の観察が必要であり、過去の報告では不十分である。第2 節では、犬に対するVNS の長期的な有効性を評価した。
［方法］研究期間は2018 年10 月から2021 年10 月までの3 年間とした。麻布大学附属動物病院神経科に来院しDRE と判断されVNS が適応と考えられた症例を用いた。第1 節で用いた実験犬2 頭の治療経過も使用した。VNS 開始前をベースライン期間、VNS 開始後を観察期間とし、両期間におけるTCS および焦点起始発作の頻度を比較した。症例に関しては、VNS 開始前および研究終了時における焦点起始発作持続時間と犬および飼い主のQOL を比較した。この比較には専用に作成した視覚評価スケール（VAS）の結果を用いた。VNS に関連すると判断された副作用および術後合併症の有無も調査した。
［結果・小括］3 頭の症例が用いられ、合計5 頭の観察期間の中央値は12 ヵ月（範囲：7-24 ヵ月）であった。症例3 頭にて、TCS と焦点起始発作の発作頻度がベースライン期間と比較すると観察期間において減少し、減少率の中央値はそれぞれ47.1%と54.0%であった。実験犬2 頭は強直間代性発作のみを示し、発作頻度の減少は認めなかった。VAS を用いた焦点起始発作持続時間とQOL に関する評価では、症例3 頭の飼い主全員にてVNS 開始前よりも開始後にVAS の数値が短縮し、それらの改善を表していた。副作用として、刺激強度を上昇させた際に咳が全頭で生じた。術後合併症として、デバイスを植込んだ術創部における漿液腫が1 頭に生じた。本研究の結果、3 頭のDRE 罹患犬に長期的な発作頻度の減少、発作持続時間の短縮、犬と飼い主のQOL の上昇が認められた。副作用および合併症も軽度であったため、VNS は犬のDRE に対し長期的にも有効な治療法となることが期待された。
第3 節：VNS の治療効果予測に関する調査
［目的］第2 節の研究の結果、5 頭中2 頭にVNS の治療効果を認めなかった。したがって本研究では、第3 章第2 節の研究で使用した犬5 頭から定期的に記録した心拍変動（HRV）および脳波の結果、さらに各犬の個体情報からVNS の治療効果を予測することができないか予備的に調査した。
［方法］第2 節でVNS に反応した3 頭をレスポンダー、反応しなかった2 頭をノンレスポンダーと
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した。HRV は植込み手術前とVNS 開始1−6 ヵ月後まで毎月、鎮静下脳波検査は術前とVNS 開始1、3、6 ヵ月後に実施した。HRV は5 分間記録した心電図を用い時間領域解析と周波数解析を、脳波は視覚的および定量的評価を行なった。レスポンダーとノンレスポンダー間でHRV および脳波所見の時間的推移の傾向および術前の測定値に差があるか、各犬の個体情報とVNS の治療効果の関連を調査した。
［結果・小括］HRV と脳波所見の時間的推移にて、レスポンダーとノンレスポンダー間で傾向の差は認めず、VNS 開始6 ヵ月後までの推移からはその後の治療効果を予測できない可能性が高いと考えられた。レスポンダーの術前におけるHRV、特にLF/HF の測定値は、ノンレスポンダーよりも低い傾向にあった。術前に評価したレスポンダーの脳波異常域は全て多発焦点性であり、ノンレスポンダーは局在性であった。術前におけるHRV および脳波所見の評価によるVNS の治療効果が予測できる可能性が示唆された。
【第4 章 総括】
本研究は犬のてんかんの治療を評価法と治療法の面から発展させるために行われた。
第2 章の結果、構築したアルゴリズムにより発作は検出可能であり、このアルゴリズムは実用化を十分に期待させる性能を有することが明らかとなった。アルゴリズムをさらに改善することで、将来評価法が完成するだろう。
第3 章では、第1 節にて犬にVNS を実施する際出力電流を人と同じ強度まで上昇させない方が良い可能性を認めた。その結果をもとに第2 節では臨床例にVNS を実施し、VNS は犬のDRE に対しても長期的に良好な治療効果を認めることが期待できると判明した。だが、その治療効果には個体差があった。第3 節では術前のHRV および脳波所見を評価することでVNS の治療効果が予測できる可能性が示唆された。今後もn 数を増やし、研究2 で判明した可能性の検証を行っていくことで、VNSがDRE 罹患犬に対する治療法として確立していくと考えられた。thesi
Guest edited collection serological study of SARS-CoV-2 antibodies in japanese cats using protein-A/G-based ELISA
Get PDFBackground
Little is known about the epidemic status of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in cats in Japan due to insufficiently reliable seroepidemiological analysis methods that are easy to use in cats.
Results
We developed a protein-A/G-based enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) to detect antibodies against SARS-CoV-2 in cats. The assay was standardized using positive rabbit antibodies against SARS-CoV-2. The ELISA results were consistent with those of a conventional anti-feline-immunoglobulin-G (IgG)-based ELISA. To test the protein-A/G-based ELISA, we collected blood samples from 1,969 cats that had been taken to veterinary clinics in Japan from June to July 2020 and determined the presence of anti-SARS-CoV-2 antibodies. Nine cats were found to have SARS-CoV-2 S1-specific IgG, of which 4 had recombinant receptor-binding domain-specific IgG. Of those 9 samples, one showed neutralizing activity. Based on these findings, we estimated that the prevalence of SARS-CoV-2 neutralizing antibodies in cats in Japan was 0.05% (1/1,969 samples). This prevalence was consistent with the prevalence of neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 in humans in Japan according to research conducted at that time.
Conclusions
Protein-A/G-based ELISA has the potential to be a standardized method for measuring anti-SARS-CoV-2 antibodies in cats. The infection status of SARS-CoV-2 in cats in Japan might be linked to that in humans.journal articl
Investigation of a contributing factor for cervical vertebral stenotic myelopathy using computed tomography for measuring the cervical vertebral volume
Get PDFThoroughbred horses appear to be particularly predisposed to cervical vertebral stenotic myelopathy (CVSM), also known as wobbler syndrome. We hypothesized that variations in the cervical vertebral volumes can affect the dynamic instability of the cervical vertebrae. This observational study aimed to clarify whether cervical vertebral volume could be considered as a contributing factor in CVSM in Thoroughbred horses. Computed tomography (CT) was used to investigate a total of 21 male Thoroughbred horses (age range, 217-1,002 days; mean, 542.3 days). The study population comprised 17 CVSM horses (age range, 217-1,002 days; mean, 549.8 days) and 4 non-CVSM horses (age range, 244-682 days; mean, 510.5 days). The cervical vertebral volumes of three-dimensional CT were measured using the image-processing software. A significant difference in the variation of cervical vertebral volumes among C2 to C4 and C3 to C5 was identified in the CVSM group (P<0.05). While no significant differences were found in the variation in cervical vertebral volumes among C4 to C6. C3 demonstrated a significantly smaller cervical vertebral volume than C2 and C4 (P<0.05). In the non-CVSM group, no significant differences were found in the variation of cervical vertebral volume among C2 to C4, C3 to C5, and C4 to C6. Our findings suggest that variations in cranial cervical vertebral volume in CVSM male horses can be considered as an important contributing factor in CVSM development.journal articl