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Get PDF第37回麻布環境科学研究会 一般学術講演6P(論文)会議録・学会報告application/pdfPROCEEDINGSdepartmental bulletin pape
Behavioral ecology of a solitary ungulate, Japanese serow (Capricornis crispus) at Mt. Asama, central Japan
Get PDF麻布大学博士(学術)The Japanese serow (Capricornis crispus) is typical forest dwelling ungulate and predominantly inhabit deciduous broad-leaved forest of Japan Archipelago. Its behavioral traits are thought to be adapted to forest environments, especially in terms of their diet and social organization. Although some populations of the Japanese serow inhabit alpine or subalpine open cliffy habitat including meadow, its behavioral traits in these habitats is largely unknown. Moreover, anti-predator behavior and habitat selection of the Japanese serow is also largely unknown. Therefore, further ecological research is required. The Japanese serow which maintains primitive traits is important materials to consider evolution of Caprinae. Starting from the premise that the first caprids were small forest dwellers, not unlike serows, caprids evolution seen as an adaptive radiation into open environment such as alpine habitat. It is thought that gregarious habitst was evolved from solitude habits, along with it adaptive radiation. Therefore, to compare the ecology of the Japanese serow in the forest habitat and the alpine meadow habitat and to elucidate the variation of their ecology helps to infer the process of social evolution of the caprids. In this paper, in order to evaluate the relationship between habitat features and foraging ecology, anti-predator behavior, habitat selection, and social organization, I have examined behavior of the Japanese serow in different two populations, which lives in closed forest habitat (termed Asamasanso) and in alpine meadow habitat (termed Kazankan), over 6 years in the Mt. Asama area, central Japan.
1. Foraging ecology
The diet of the Japanese serow was analyzed quantitatively in two populations, Asamasanso consisted closed forest habitat and Kazankan consisted of alpine meadow,
by direct observation of feeding behavior during two periods, 2012-2014 at Asamasanso and 2016-2017 at Kazankan. Analyses of 5868 bites at Asamasanso indicated that serows fed mainly on leaves and twigs of deciduous broad-leaved trees, which formed 71.9% of the diet throughout the year, followed by ferns (14.5%) and forbs (12.8%). Graminoids were rarely fed by serows throughout the year (0.8%). Serows selected deciduous broad-leaved trees (in spring to autumn) and forbs (in spring) and avoided graminnoids (in all season) as a food plants. The results suggest that the Japanese serow inhabiting forest is a browser throughout the year. Analyses of 2438 bouts at Kazankan indicated that diets of serows were drastically changed according to seasons. Serows fed mainly on grasses in spring (71.6%), on forbs in summer (88.2%) and autumn (71.2%), and on various food plats such as dwarf bamboo, coniferous trees, and deciduous broad leaved trees in winter. The results suggest that serows in alpine meadow are generalist herbivores and seem to eat what is available. Its food habit is quite different from serows inhabiting forest habitat, is rather similar to food habits of other caprids inhabiting alpine zone.
2. Anti-predator behavior
We have examined the response to human observers of the Japanese serow in relation to visibility, terrain type, and group size based on direct observations conducted during 2012-2014 at Asamasanso. From a total of 221 sightings, freezing behavior was observed more frequently in the closed habitat (14.3% of 196 sightings) and during the growing season (22.8% of 92 sightings) than in the open habitat (0% of 25 sightings) and during the non-growing season (5.2% of 129 sightings). Freezing behavior was also frequently observed in solitary animals (15.2% of 184 sightings) than in groups (0% of 37 sightings). These results suggest that the function of this freezing behavior is concealment from
predators. Japanese serows fled more frequently in the open habitat (72%), during the non-growing season (58.7%), and flat terrain (89.7%) than in the closed habitat (18%), during the growing season (41.3%), and steep terrain (44.2%). These results suggest that Japanese serow adopt cryptic anti-predator strategy to avoid detection by predators in the dense forest habitat and that the Japanese serow are adept at evading predation in steep terrain, and that steep slopes are also used to escape danger. Their anti-predator behavior changes according to surrounding environments such as visibility and terrain.
3. Habitat selection
We have examined the habitat selection four VHF-marked serows at within home range-scale in relation to terrain, visibility, plant biomass, and foraging efficiency during 2012-2014 at Asamasanso. Serows avoided for habitat with flat terrain and with good visibility and selected steep terrain and specific plant communities. Serows select for plant communities with abundant deciduous broad-leaved trees which is main food plants of serows and with high foraging efficiency. The results suggest that serows avoid for habitat with more high risk of predation and select for habitat with more safety and high benefit from foraging. Even plant communities with abundant foods, flat terrain was not selected by serows. Thus, most important factor of habitat selections of the Japanese serow within home range-scale is thought to predator avoidance rather than food requirements.
4. Social organization
In order to elucidate the variations in social organization of the Japanese serow, I examined social organization tow populations inhabiting in different environments, closed forest habitat (Asamasanso) and alpine meadow habitat (Kazankan), by direct observation of social behavior of serows during two periods, 2011-2015 at Asamasanso
(for 235days) and 2014-2017 at Kazankan (for 252days). Moreover, in order to elucidate Ecological influences on social organization, I examined causes of variability in social behavior in the Japanese serow by comparison among populations and within populations.
1) Social organization of closed forest habitat, Asamasanso
Serows were usually solitary, but two to three animals temporally formed group. Groups were mostly of mother-kid units, or of male-female pairs. Adult of both sexes maintain stable home ranges (88.1ha for males and 44.8ha for females) throughout the year. Home ranges between adult males were overlapped except for core areas (CP50%), and tolerant or affinitive interactions were observed between adult males at home range overlapped areas. Thus, it is thought that adult males did not defend their whole of home ranges as a territory. Although home ranges between adult females were spacing, only tolerant or affinitive interactions were observed between adult females. Home range core area of one males coincided with home range of one female, and courtship behavior and mating behavior were observed only at these male-female pairs. The probability that males and females stay together was very high (75%) during rutting season. These results suggest that males mating tactics is a “following” strategy rather than territory, and mating system is female defense monogamy.
2) Social organization of alpine meadow habitat, Kazankan
Serows were usually solitary, but two to four animals temporally formed group. Groups were mostly of mother-kid units, of male-female pairs, or of female-female pairs. Adult of both sexes maintain stable home ranges (8.1ha for males and 7.4ha for females) throughout the year. Home ranges between adult males were spacing, and warning interactions were observed between adult males at periphery of home ranges. Thus, it is
thought that males defended their whole of home ranges as a territory. On the other hands, home ranges between adult females were largely overlapped, and tolerant or affinitive interactions were frequently observed between adult females. Home range overlaps between females were observed between two to three specific individuals, and their interactions were more tolerant than other females. Thus, it is thought that females organized social units between specific individuals. Observing the agonistic interactions between females indicated that adult females were organized in a stable linear hierarch within and among social units. Home range of one males coincided with home range of one to five females, and courtship behavior and mating behavior were frequently observed among these male-female. A mean of 75% of territorial males in each year were polygynous by covering two to five female ranges. These results suggest that male mating tactics is a “territorial” strategy, and mating system is resource defense polygyny.
3) Comparison among populations
I used data for two populations of present study (Asamasanso and Kazankan) and for four populations inhabiting forest habitat of previous studies (Nibetsu, Shimokita, Asahi, and Kamikochi) to compare about social organization and habitat characteristics, such as winter forage availability and population density, among populations. For four populations inhabiting forest habitat (Asamasanso, Shimokita, Asahi, and Kamikochi), female serows had smaller ranges and population density was high where winter forage availability was relatively abundant. Male territorial and courtship behavior differed among four populations (Asamasanso, Kazankan, Nibetsu, and Shimokita) and was related to female home range size. Interactions between males were most agonistic and male ranges were spacing where females had small home ranges, and males defended a female rather than a territory where females had large home ranges. The rate of
polygynous males differed among four populations (Asamasanso, Kazankan, Nibetsu, and Shimokita) and was related to female dispersion. The rate of polygynous males was high where females had small home ranges and overlap rate between female ranges was high. These results suggest that variation in social organization among the Japanese serow populations reflects female responses to the availability of food resources and male responses to the variable distribution and ranging behavior of females.
4) Comparison within populations at Kazanakn
Relationships between grassland and female dispersion and male mating success were investigated for population at Kazankan. Female range size and overlap rate between female ranges were differed among individuals, and were related grasslands. Home range size of female, which established home range at grasslands, was small and overlap rate between females was high. It indicated that females more concentrated at grasslands rather than forest. Male mating success was differed among individuals, and was related to grassland. Males, which established territory at grassland, covered more female ranges. These results suggested that variation in social organization of the Japanese serow within populations at Kazankan reflect female responses to the grasslands and male responses to the variable distribution of females. Polygynous mating systems was thought to be facilitated by concentrate distribution of females, and concentrate distribution of females was thought to be facilitated by grasslands which supply abundant foods.
These series of studies show that the Japanese serow has adaptive traits to the forest environment as well as adaptive traits in mountainous environments like other caprids inhabiting open cliffy habitat, and suggests that foraging ecology and social organization of the Japanese serow is more variable than previously believed.ニホンカモシカ（以下、カモシカ）は落葉広葉樹林を主な生息環境とし、森林環境に適応的な生態を持つと考えられている。ただし、カモシカは高標高の草原にも生息するが、このような環境における生態は未解明である。また対捕食者行動や生息地選択についても未解明であり、生態研究が求められる。また原始的な形質を持つカモシカはヤギ亜科の進化を検討する上で重要な材料である。ヤギ亜科は森林から開放的な草原環境への適応放散と同時に単独性から群居性の社会を進化させたと考えられている。このため、森林と草原におけるカモシカの生態を比較し、その変異を解明することはヤギ亜科の社会進化の過程を推察する一助となる。そこで本研究の目的は、カモシカの採食生態、対捕食者行動、生息地選択、社会構造と生息環境の関係性を解明し、その適応的意義を検討することとした。
１．採食生態
長野県浅間山の浅間山荘周辺および火山館周辺の2地域で直接観察によりカモシカの食性を調査した。浅間山荘は主にカラマツからなる森林環境であり、火山館は亜高山帯風衝草原からなる草原環境である。浅間山荘ではバイトカウント法により採食割合を、火山館では採食率を算出した。また各環境の食物供給量を調査し、浅間山荘では食物の選択性を評価した。浅間山荘においてカモシカの採食行動を合計5868バイト観察した。浅間山荘におけるカモシカの採食割合は落葉広葉樹が調査期間を通じて最も高く（71.9%）、次いで広葉草本（12.8%）およびシダ類（14.5%）が高く、グラミノイド（0.8%）はほとんど採食されなかった。食物の選択性は、落葉広葉樹および広葉草本を選択し、グラミノイドを忌避することが示された。このことから、森林環境におけるカモシカはブラウザーであることが示唆された。火山館におけるカモシカの採食行動を合計2438バウト（分）観察した。火山館におけるカモシカの食性は季節に応じて著しく異なり、春はイネ科（71.6%）、夏および秋は広葉草本（夏：88.2%、秋：71.2%）を主に、冬はイネ科と広葉草本に加えてササ類、落葉広葉樹、カラマツ、シラビソなど多様な食物を利用した。火山館では食物供給が激的に季節変化するため、これに応じて食性が季節変化したと考えられた。また、火山館で確認された食性の著しい季節変化やイネ科草本の頻繁な利用は近縁である山岳性のヤギ亜科の持つ採食生態と類似した。これらにより、ブラウザーであると考えられてきたカモシカが環境に応じて食性を柔軟に変化させることが初めて示された。
２．対捕食者戦略
浅間山荘において直接観察によりカモシカの対捕食者行動を調査した。調査は人に対する個体の行動を記録し、各行動が地形や見通しに応じてどのように変化するかを評価した。合計221回カモシカと遭遇し、フリーズ、逃避、歩行移動、採食・休息の行動がそれぞれ28回、134回、23回、36回観察された。フリーズ行動は見通しの悪い展葉期および閉鎖環境と単独でいる時により発現した。フリーズ行動は捕食者からより発見されづらい状況において発現することから、捕食者からの隠蔽の効果があると考えられた。より危険な状況で起こる逃避行動は地形が平坦なほど、見通しが良いほど発現した。このため、カモシカの対捕食者戦略において急峻な地形および見通しの悪い環境が特に重要であると考えられた。これらのことからカモシカが森林環境に適応的な隠蔽的対捕食者戦略と他のヤギ亜科に見られる急峻な地形を利用した対捕食者戦略を併せ持つことが示唆された。
３．生息地選択
浅間山荘においてラジオテレメトリおよび直接観察による調査を実施した。ラジオテレメトリにより得られた各個体の測位点を用いて、どのような地形、見通し、植物群落を選択もしくは忌避するかを評価した。また、直接観察により得られた各植物群落における採食効率（バイト/分）および落葉広葉樹の供給量が群落選択性に与える影響を評価した。カモシカは平坦で見通しの良い環境を忌避し、急峻な地形および特定の植物群落を選択した。植物群落の選択性では落葉広葉樹の供給量が多く採食効率の高い群落をより選択した。このため、捕食の危険が高い平坦で見通しの良い環境を忌避し、急峻な地形にある採食効率が高く食物が豊富な群落を好むことが示された。また、食物の豊富な群落であっても平坦な地形では選択されないことから、カモシカの生息地選択において重要なのは捕食回避であり、その制約の中で採食の利益を高める生息地選択をおこなっていると考えられた。
４．社会生態
生息環境の違いによるカモシカの社会構造の変異を検討するため、浅間山荘および火山館において直接観察による社会構造の調査を実施した。また、生息環境が社会構造に与える影響を検討するために、既存研究の結果を用いて個体群間での比較検討および火山館の個体群では個体群内での比較検討をおこなった。
浅間山荘
カモシカの群れサイズは基本的に単独であり、群れ構成は母子ペアおよびオス－メスのペアがほとんどを占めた。オスメスともに安定した定住的な行動圏を持ち、年間平均行動圏サイズはそれぞれ88.1 haと44.8haだった。オス間の行動圏重複率は高く、行動圏のコアエリア（CP50%）以外の大部分が重複した。また、行動圏の重複部でオス間の許容的な交渉が観察されたことから、行動圏全体をなわばりとして防衛しないことが示唆された。一方、メス間の行動圏はスペーシングしていたが、行動圏の境界部において許容的な交渉が観察された。オスの行動圏のコアエリアは特定の1頭のメスの行動圏と重複しており、その個体間でのみ雌雄の同一行動および性行動が確認された。また、交尾期の雌雄同一行動率は75%（N=28）と非常に高い値を示した。オス間のなわばり性が認められず、交尾期の雌雄同一行動率が高いことから、浅間山荘におけるカモシカの配偶システムはメス追随型の一夫一妻性であることが示唆された。
火山館
カモシカの群れサイズは基本的に単独であり、群れ構成は母子ペア、オス－メスのペアおよびメス－メスのペアがほとんどを占めた。オスメスともに安定した定住的な行動圏を持ち、年間平均行動圏サイズはそれぞれ8.1 haと7.4haだった。オス間の行動圏はスペーシングしており、互いに警戒しあう緊張的な交渉が観察されたことから、行動圏全体をなわばりとして防衛していることが示唆された。一方、メス間の行動圏重複率は高く、許容的な交渉が頻繁に観察された。メス間の行動圏は特定の個体間で特に重複が大きく、そのような個体間で許容的な交渉が頻繁に観察されたことから、特定のメス間で社会単位を形成していることが示唆された。社会単位は他のメスと行動圏をほとんど重複させない単独メスと2-3頭のメスで行動圏を大きく重複させるメスグループに分類された。メス間の交渉の対戦結果から個体間には直線的な順位関係があることが示唆された。オスの行動圏は複数のメスの行動圏と重複しており、1頭のオスの行動圏に対して行動圏が大きく重複するメス（つがい）の数は平均2.4頭、最大5頭だった。1オス1メスおよび1オス複メスのつがいの割合はそれぞれ25％と75%だった。これらのことから、火山館におけるカモシカの配偶システムはなわばり型の一夫多妻性であることが示唆された。
個体群間比較
個体群比較には浅間山荘および火山館の2個体群と既存の森林に生息する4個体群（仁別、下北、朝日、上高地）のデータを使用した。森林に生息する4つの個体群（浅間山荘、下北、朝日、上高地）において、冬季の落葉広葉樹の供給量が多いほどメスの行動圏サイズが小さくなることが示唆された。浅間山荘、火山館、仁別、下北の4つの個体群において、メスの行動圏サイズと行動圏重複率はオスのつがいメス数に効果を与えており、行動圏サイズが小さく行動圏重複率が高いほどつがいメス数が多かった。このことから、食物が豊富でメスが集中して分布するほど一夫多妻性が促進されることが示唆された。また、メスの行動圏サイズが大きいほどオス間の行動圏は重複し、雌雄同一行動率は高くなる傾向にあった。このことから、メスの分布様式に応じてオスは配偶戦術を変異させており、メスの行動圏が大きい場合はメス追随型、メスの行動圏が小さい場合はなわばり型の戦略をとることが示唆された。
個体群内比較
各メスの行動圏内に占める草原の割合と行動圏サイズおよび行動圏重複率の関係を検討した。また、各オスのつがいメス数と各オスの行動圏内に占める草原面積の関係を検討した。メスの行動圏内の草原割合が多いほど行動圏サイズは小さく、行動圏重複率が高かった。このため、食物の豊富な草原環境はメスの行動圏サイズの減少および重複を促進していると考えられた。さらに、オスのつがいメス数は行動圏内の草原面積が大きいほど多く、メスが集中する草原をなわばりとして占有するオスほど一夫多妻的傾向が強くなることが示唆された。これらのことから、草原環境がメスの集中分布を、またメスの集中分布が一夫多妻性を促進したと考えられた。
これらの一連の研究により、カモシカは森林環境に適応的な形質と同時に近縁種にみられる山岳環境に適応的な形質を持つことが示された。また、これまで保守的であると考えられてきたカモシカの採食生態および社会生態が生息環境の違いにより変異し、高標高の開放的な草原環境においては近縁種と似通った採食生態および社会生態を持つことが示された。また、メスの集中的な分布や一夫多妻性は多量にまとまって食物を供給する草原により促進されることが示唆された。これらの結果は、ヤギ亜科において森林から開放的な山岳環境への適応放散と同時に柔軟な採食生態や群居性の社会が進化したとする説を支持した。食物の供給状況の変異によるメス間の排他的関係の緩和が、群居性社会発達への一つの契機となる可能性が示唆された。doctoral thesi
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The contribution of autism susceptibility candidate 2 and N-methyl-D- aspartate receptor subunit 2B gene polymorphisms to individual differences in alcohol dependence vulnerability and personality traits
Get PDF麻布大学博士(学術)The objective of this research was to elucidate the genetic factors involved in individual differences in alcohol dependence vulnerability and related personality traits by analyzing single nucleotide polymorphisms (SNPs) of two genes, thereby facilitating the development of individually tailored medicines.
Alcohol dependence is a form of drug addiction that involves loss of control as to alcohol consumption, and is hereditary. It is suggested that alcohol dependence is due to an abnormality in the brain reward system relating to anxiety and pleasant emotions. The autism susceptibility candidate 2 (AUTS2) which plays an important role in the development of the cranial nervous system, is broadly involved in various psychiatric disorders including autism. Recent studies reported that the rs6943555 polymorphism in the AUTS2 gene (AUTS2) is related to heroin dependence, and this polymorphism also affects individual alcohol consumption as shown by a genome-wide association study meta-analysis. The N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor, which is a type of glutamate receptor, is one of the primary targets of ethanol in the brain. It has been reported that the NMDA receptor subunit 2B (GluN2B) of the NMDA receptor increases its expression in response to chronic ethanol exposure. In addition, a case-control study in another population revealed that a polymorphism and several haplotypes of the GluN2B gene (GRIN2B) are associated with alcohol dependence. From the above points, a contribution to the brain reward system by both genes is predicted. In this study, to elucidate their effects on individual differences in alcohol dependence vulnerability, the author focused on nine SNPs, including functional polymorphisms in AUTS2 and GRIN2B, and compared the difference in frequencies of these polymorphisms between patients with alcohol dependence and healthy control subjects living in a Japanese provincial prefecture.
The subjects in this study consisted of 64 patients (male: 50, female: 7, not available: 7; mean age ± SD: 57.34 ± 10.18 years) with a diagnosis of alcohol dependence according to the DSM-IV criteria, and 75 unrelated healthy people (male: 23, female: 52; mean age ± SD: 35.36 ± 9.06 years). Blood samples were collected from the subjects, all of whom provided written informed consent for genetic studies. All of the patients and control subjects lived in Yamagata prefecture in Japan. The AUTS2 (rs6943555 and rs9886351) and GRIN2B (rs3764028, rs1019385, rs7301328, rs1806201, rs1805247, rs890 and rs1805502) polymorphisms were genotyped by the polymerase chain reaction (PCR) - restriction fragment length polymorphism (RFLP) method.
In genotype and allele frequency analysis, there were no significant differences in the genotype or allele frequencies of AUTS2 polymorphisms rs6943555 and rs9886351 between alcohol-dependent and control subjects. On the other hand, haplotype analysis indicated that the frequency of the A-A haplotype consisting of the polymorphisms rs6943555 and rs9886351 was significantly different between the alcohol-dependent and control subjects (p = 0.019). The patient group showed a significantly higher frequency of the A-A haplotype as compared with the control group. Besides, there were significant differences in the genotype (p = 0.019) and allele (p = 0.044) frequencies of GRIN2B polymorphisms rs1805247 and rs1805502 (complete linkage disequilibrium in the analyzed population) between the alcohol-dependent and control subjects, and the proportion of C allele carriers of these polymorphisms was significantly higher in the patient group than in the control group (p = 0.007). Haplotype analysis indicated a marginally significant association between the C-C-C haplotype in the GRIN2B haplotype block (rs1806201-rs1805247-rs1805502) and alcohol dependence (p = 0.054). Other GRIN2B polymorphisms and haplotypes were not significantly associated with alcohol dependence.
These results suggested that the polymorphisms and haplotypes of the AUTS2 and GRIN2B might be one of the risk factors for alcohol dependence in a Japanese population. Alcohol drinking behavior is influenced by different environmental factors in various countries and races. Therefore, these findings in the first study on a Japanese population are important, and they are expected to help elucidate the pathology of alcohol dependence, and to lead to early prevention and treatment based on features of individuals’ genetic backgrounds. In order to obtain more clinically meaningful findings, further studies with more subjects considering possible biases are needed to confirm the reproducibility of the results of this study.
Personality traits are influenced not only by environmental factors but also by genetic ones. Some genes involved in the characterization of personality traits have aspects affecting various behaviors, and associations with gene polymorphisms that contribute to some disorders such as mood disorders, schizophrenia, and drug addiction have been reported. It has been suggested that the AUTS2 and GRIN2B affect various human mental functions and behaviors, and both genes may be involved in personality traits. To date, a study on the relationship between the AUTS2 polymorphisms and personality traits has not yet been reported, and there are few studies that have reported the relationship between the GRIN2B polymorphisms and personality traits. In this study, the author focused on the AUTS2 and GRIN2B polymorphisms that have been shown to affect human mental function and behavior (including SNPs found to be associated with alcohol dependence in the above-mentioned study), and investigated whether these polymorphisms are related to the individual differences in personality traits.
For analysis of association with AUTS2 polymorphisms, the participants comprised 190 young people (male: 51, female: 139; mean age ± SD: 20.46 ± 1.15 years), and personality traits were assessed using the Temperament and Character Inventory (TCI). In order to exclude the influence of subjects with depressive symptoms on the results, the Patient Health Questionnaire-9 (PHQ-9) was also performed. For analysis of association with GRIN2B polymorphisms, the participants comprised 248 young people (male: 63, female: 185; mean age ± SD: 19.55 ± 1.21 years), and personality traits were assessed using the NEO-Five Factor Inventory (NEO-FFI) and State-Trait Anxiety Inventory (STAI). The AUTS2 (rs6943555 and rs9886351) and GRIN2B (rs7301328, rs1806201, rs1805247 and rs1805502) polymorphisms were genotyped by means of the PCR-RFLP method.
In all subjects, two-way analysis of variance showed that there was a significant main effect of the AUTS2 polymorphism rs6943555 genotype on reward dependence (p = 0.038) and cooperativeness (p = 0.031) of the TCI dimensions, although the association was lost on Bonferroni correction. In addition, no significant association was found between AUTS2 polymorphisms and haplotypes and TCI dimensions when subjects with moderate or higher depressive symptoms according to the PHQ-9 were excluded. Similarly, two-way analysis of variance showed no significant effects of the GRIN2B polymorphisms on the NEO-FFI and STAI dimensions. In female subjects, the C-T-T haplotype in the GRIN2B haplotype block (rs1806201-rs1805247-rs1805502) was significantly associated with extraversion (p = 0.044) of the NEO-FFI dimensions, although the association was lost on Bonferroni correction.
In summary, this study was unable to detect a significant association between the selected AUTS2 and GRIN2B polymorphisms and personality traits. Several studies have revealed that the glutamatergic neurotransmission system plays some role in the characterization of human behavior and personality traits. It is reported that AUTS2 is expressed in glutamatergic neurons, and this gene may be affecting personality traits by interaction with glutamate-related genes such as GRIN2B. Further studies using other personality questionnaires with different characteristics are therefore needed to clarify the relationship between both genes and personality traits, and it would be meaningful also to analyze the effect of interactions between the AUTS2 and GRIN2B polymorphisms.本研究では、テーラーメイド医療の一助となることを目的とし、アルコール依存脆弱性や人格特性の個人差にかかわる遺伝的要因の解明のため、遺伝子多型解析による検討を行った。その概要は以下の通りである。
アルコール依存症はアルコール消費に対する制御喪失を伴う薬物依存の一形態であり、その発症脆弱性には遺伝的関与が認められる。これまでの研究から、不安や快情動に関わる脳内報酬システムの異常がアルコール依存形成に繋がることが指摘されている。脳神経系の発達に重要な役割を担うとされるautism susceptibility candidate 2（AUTS2）は自閉症をはじめとする種々の精神疾患に広く関与することが知られている。最近の研究では、AUTS2遺伝子（AUTS2）上に存在するrs6943555多型が薬物依存症の一種であるヘロイン依存に関与することが報告され、さらにゲノムワイド関連解析のメタ解析において同多型が個人のアルコール消費量にも影響を与えることが明らかとなった。また、グルタミン酸受容体の一種であるN-methyl-D-aspartate（NMDA）受容体は脳内におけるエタノールの主要な作用部位の一つとされ、そのサブユニットとして知られるNMDA受容体サブユニット2B（GluN2B）は慢性エタノール曝露によりその発現が増加することが報告されている。さらに、他国における研究ではGluN2B遺伝子（GRIN2B）の多型やハプロタイプがアルコール依存症に関与することが確認された。以上の点から、両遺伝子の脳内報酬システムへの寄与が疑われる。本研究では、AUTS2およびGRIN2B上に存在する機能性多型を含む9つの一塩基多型（Single Nucleotide Polymorphisms: SNPs）に着目し、それらの頻度を日本の一地域におけるアルコール依存症患者群と同一地域の健常者群間で比較解析することで、アルコール依存脆弱性の個人差に対する影響について検討した。
対象はDSM-IVの診断基準においてアルコール依存症と診断されたアルコール依存症患者64人（男性50人、女性7人、不明7人、平均年齢57.34 ± 10.18歳）およびアルコール依存の経歴のない健常者75人（男性23人、女性52人、平均年齢35.36 ± 9.06歳）とし、対象者から同意を得た上で採血を行った。すべての対象者は山形県在住である。また、解析対象となるAUTS2（rs6943555、rs9886351）およびGRIN2B（rs3764028、rs1019385、rs7301328、rs1806201、rs1805247、rs890、rs1805502）多型の遺伝子型はpolymerase chain reaction（PCR）- restriction fragment length polymorphism（RFLP）法により決定した。
比較解析の結果、アルコール依存症患者群と健常者群の間でAUTS2多型のrs6943555およびrs9886351の遺伝子型と対立遺伝子の頻度に有意な差異は認められなかった。一方、ハプロタイプ解析の結果、アルコール依存症患者群と健常者群の間でrs6943555およびrs9886351からなるA-Aハプロタイプの頻度に有意な差異を認め（p = 0.019）、健常者群に比べ患者群において高頻度に検出された。また、本解析集団において完全連鎖不平衡の関係にあったGRIN2B多型のrs1805247およびrs1805502の遺伝子型（p = 0.019）と対立遺伝子（p = 0.044）の頻度にアルコール依存症患者群と健常者群の間で有意な差異を認め、C対立遺伝子保有者の割合が健常者群に比べ患者群において有意に高かった（p = 0.007）。ハプロタイプ解析の結果、本解析集団において検出されたGRIN2Bハプロタイプブロック（rs1806201-rs1805247-rs1805502）のC-C-Cハプロタイプとアルコール依存症との間に関連傾向を認めた（p = 0.054）。その他のGRIN2Bの多型やハプロタイプについては、アルコール依存症との関連は認められなかった。
以上より、AUTS2およびGRIN2Bの多型やハプロタイプがアルコール依存症発症の危険因子の一つとして推測され、それらの分子生物学的機能により脳内報酬システムに少なからず影響を与える可能性が示唆された。飲酒行動は様々な国や人種で異なる環境要因の影響を受けるため、日本人を対象とした初めての研究で得た本知見は重要であり、アルコール依存症の病態解明、早期の予防や治療に繋がることが期待される。今後はさらなるエビデンスの構築を目指し、大規模な他集団において結果の再現性を確認することで、より臨床的意義の高い知見が得られるものと示唆される。
人格特性の形成には環境的要因だけでなく遺伝的要因も関与している。人格特性の形成にかかわる遺伝子はヒトの行動に広く影響を与え、その背景には気分障害や統合失調症、薬物依存症などの発症に寄与する遺伝子多型との関連が報告されている。これまでにAUTS2やGRIN2Bがヒトの様々な精神機能や行動に影響を与えることが示唆されており、人格特性に影響を与える可能性は否定できない。AUTS2多型と人格特性との関連を検討した研究はこれまでに行われておらず、GRIN2B多型との関連についての報告も少ない。本研究では、前述でアルコール依存症との関連を認めたSNPsを含む、ヒトの精神機能や行動への影響が報告されているAUTS2およびGRIN2B多型に焦点を当て、それらの多型が人格特性の形成に関与する可能性について検討した。
AUTS2多型を解析対象とした研究では、同意を得た若年者190人（男性51人、女性139人、平均年齢20.46 ± 1.15歳）を対象とし、人格特性の評価には自己記入式人格検査のTemperament and Character Inventory（TCI）を用いた。また、抑うつ症状を有する対象者による結果への影響を除外するために抑うつ評価尺度のPatient Health Questionnaire-9（PHQ-9）を実施した。GRIN2B多型を解析対象とした研究では、同意を得た若年者248人（男性63人、女性185人、平均年齢19.55 ± 1.21歳）を対象とし、人格特性の評価には自己記入式人格検査のNEO-Five Factor Inventory（NEO-FFI）とState-Trait Anxiety Inventory（STAI）を用いた。AUTS2（rs6943555、rs9886351）およびGRIN2B（rs7301328、rs1806201、rs1805247、rs1805502）多型の遺伝子型はPCR-RFLP法により決定した。
二元配置分散分析の結果、対象者全員においてAUTS2多型rs6943555のTCI気質尺度の報酬依存（p = 0.038）と性格尺度の協調（p = 0.031）に対する有意な主効果を検出したが、Bonferroni補正によりその関連性は消失した。さらに、PHQ-9により中等度以上の抑うつ症状を有する対象者を除外して解析を行ったが、AUTS2多型やハプロタイプとTCI尺度との有意な関連は認められなかった。同様に、二元配置分散分析の結果、GRIN2B多型のNEO-FFIおよびSTAI尺度に対する有意な効果は検出されなかった。また、女性において本解析集団で検出されたGRIN2Bハプロタイプブロック（rs1806201-rs1805247-rs1805502）のC-T-TハプロタイプとNEO-FFI尺度の外向性（p = 0.044）との間に有意な関連を認めたが、Bonferroni補正によりその関連性は消失した。
以上より、本研究で解析対象としたAUTS2およびGRIN2B多型と人格特性との有意な関連を検出することはできなかった。グルタミン酸作動性神経伝達システムはヒトの行動や人格特性に対し、いくつかの役割を担うことが示唆されている。AUTS2はグルタミン酸作動性ニューロンに発現していることが報告されており、同遺伝子がGRIN2Bなどのグルタミン酸関連遺伝子との相互作用により人格特性の形成に影響を与えている可能性も考えられる。今後、人格特性との関連を解明するため、異なる特徴を有する他の人格検査を用いて検討することが必要であり、両遺伝子多型の相互作用についての解析も意義があると考える。doctoral thesi
