HBs抗原陰性化に関わるB型肝炎ウイルス変異と腸内細菌叢が及ぼす免疫応答の解明

• Project/Area Number: 20K08382
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 本多 隆 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (10378052)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤城 光弘 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (70396745) ; 加藤 あす香 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (00801333) ; 石川 哲也 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (10288508) ; 由雄 祥代 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 肝疾患先端治療研究室長 (10774060)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: B型肝炎 / HBs抗原消失 / Functional Cure / 機能的治癒 / コア変異 / 腸内細菌 / インターフェロン / 免疫応答 / ＨBs抗原消失 / ウイルス変異

Outline of Research at the Start

B型肝炎ウイルス（HBV）排除は現在困難でありHBs抗原が陰性化する機能的治癒(Functional Cure: FC)が治療目標となる。一方自然経過でFCが得られる症例も存在するが、FCに関与する因子と詳しいメカニズムは不明である。申請者はHBVコアI97の変異症例では肝炎沈静化及びFC率が高いことを見出しているが、コア変異が起こる機序は不明である。本研究ではB型肝炎の肝炎沈静化及びFCに関連する因子について、コア変異を含むウイルス変異、免疫応答、腸内細菌叢、miRNAの解析を含め、多面的に調べることにより、コア変異と免疫応答の関係、腸内細菌叢を介した免疫応答とFCの関連などを明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

B型肝炎の肝炎沈静化及びHBs抗原が陰性化する機能的治癒(Functional Cure: FC)に関連する因子について、コア変異を含むウイルス変異、免疫応答、腸内細菌叢、miRNAの解析を含め、多面的に調べることにより、コア変異と免疫応答の関係、腸内細菌叢を介した免疫応答とFCの関連などを明らかにすることを目的として研究をおこなっている。免疫賦活作用を有するインターフェロン(IFN)治療においてどのような症例が自然経過例と比較してHBV DNA、HBs抗原がより減少するか比較検討した。CoreI97が測定された142例中IFNベースの治療が行われた24例(IFN群)と自然経過で推移した118 例(NH群)のうちHBV関連の背景を揃えた19例ずつを比較した。IFN群では治療後にcoreI97変異を調べた。NH群ではFC達成症例はみられず、IFN群において2例10.5％でFCが達成された。IFN群で治療前wildであった15例中、IFN治療により5例でmutantが誘導された。IFNベースの治療によりcoreI97L変異が誘導された症例がみられ、変異となった症例ではHBs抗原及びHBV DNAの減少が自然経過症例より大きかった。
腸内細菌叢に関しての検討では、糞便の検体が得られているHBeAg陰性B型肝炎患者72例において20名のFC達成患者と52のnonFC患者の腸内細菌を比較したところ、FC症例でCoprococcus属が有意に増加していた、更にFC症例とHBe抗原陰性慢性肝炎症例間での腸内細菌を比較したところBifodobacterium属、Coprococcus属がFC症例で有意に多くみられた。Bifodobacteriumは宿主の免疫応答に影響を与えること、Coprococcus属は酪酸産生菌として知られておりB型肝炎のFCに関連する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定したウイルス変異、免疫応答、腸内細菌叢、miRNAの解析ができるprospectiveな症例集積が完了した。またretrospectiveな症例でI97L変異とFCの関連を確認することIFN治療による免疫賦活作用でcoreI97L変異誘導例を同定できた。また、FC達成症例において、HBe抗原陰性慢性肝炎との間に腸内細細菌叢の違いがみられ、宿主の免疫応答と関連する可能性を示すことができた。

Strategy for Future Research Activity

コア変異とFC及び腸内細菌との関連を比較すると同時に、コアの変異が起こる原因検索として免疫応答、miRNAの解析を行う予定である。
低ウイルス量の症例における変異に関しても測定できるよう検討を続けている。

Research Products

• [Journal Article] Differences in the intestinal microbiome associated with diarrhea during lenvatinib treatment for hepatocellular carcinoma (2022)
  • Author(s): Inukai Y, Yamamoto K, Honda T, Ito T, Imai N, Ishizu Y, Nakamura M, Kawashima H, Ishigami M.
  • Journal Title: Dig Dis. Volume: - Issue: 1 Pages: 138-147
  • DOI: 10.1159/000524298
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preliminary Comparison of Endoscopic Brush and Net Catheters as the Sampling Tool to Analyze the Intestinal Mucus in the Rectum with Ulcerative Colitis Patients (2022)
  • Author(s): Nakamura M, Maeda K, Yamamoto K, Yamamura T, Sawada T, Ishikawa E, Kakushima N, Furukawa K, Iida T, Mizutani Y, Ishikawa T, Ohno E, Honda T, Ishigami M, Kawashima H.
  • Journal Title: Digestion Volume: 103 (3) Issue: 3 Pages: 232-243
  • DOI: 10.1159/000521929
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Patients with low muscle mass have characteristic microbiome with low potential for amino acid synthesis in chronic liver disease (2022)
  • Author(s): Yamamoto Kenta、Ishizu Yoji、Honda Takashi、Ito Takanori、Imai Norihiro、Nakamura Masanao、Kawashima Hiroki、Kitaura Yasuyuki、Ishigami Masatoshi、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 12 Issue: 1 Pages: 3674-3674
  • DOI: 10.1038/s41598-022-07810-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Changes in the gut microbiome in relation to the degree of gastric mucosal atrophy (2022)
  • Author(s): Furune S, Yamamoto K, Honda T*, Fujiyoshi T, Kakushima N, Furukawa K, Ohno E, Nakamura M, Miyahara R, Kawashima H, Ishigami M, Hirooka Y, Fujishiro M.
  • Journal Title: Scandinavian Journal of Gastroenterology Volume: 57 Issue: 3 Pages: 266-273
  • DOI: 10.1080/00365521.2021.2005135
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in the gut microbiota after hepatitis C virus eradication (2021)
  • Author(s): Honda T, Ishigami M, Yamamoto K, Takeyama T, Ito T, Ishizu, Y, Kuzuya T, Nakamura M, Kawashima H, Miyahara R, Tetsuya I, Hirooka Y, Fujishiro M.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 11 Pages: 23568-23568
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Amino Acid Polymorphism in Hepatitis B Virus Associated With Functional Cure (2021)
  • Author(s): Honda T, Yamada N, Murayama A, Shiina M, Aly HH, Kato A, Ito T, Ishizu Y, Kuzuya T, Ishigami M, Murakami Y, Tanaka T, Moriishi K, Nishitsuji H, Shimotohno K, Ishikawa T, Fujishiro M, Muramatsu M, Wakita T, Kato T.
  • Journal Title: Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology Volume: 12 Issue: 5 Pages: 1583-1598
  • DOI: 10.1016/j.jcmgh.2021.07.013
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Microbiome, fibrosis and tumor networks in a non-alcoholic steatohepatitis model of a choline-deficient high-fat diet using diethylnitrosamine (2021)
  • Author(s): Yamamoto K, Honda T, Yokoyama Y, Ma L, Kato A, Ito T, Ishizu Y, Kuzuya T, Nakamura M, Kawashima H, Ishigami M, Tsuji M N, Fujishiro M.
  • Journal Title: Digestive and Liver Disease Volume: - Issue: 11 Pages: 00081-5
  • DOI: 10.1016/j.dld.2021.02.013
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The relationship between oral‐origin bacteria in the fecal microbiome and albumin?bilirubin grade in patients with hepatitis C (2020)
  • Author(s): Yamamoto Kenta、Honda Takashi、Ito Takanori、Ishizu Yoji、Kuzuya Teiji、Nakamura Masanao、Miyahara Ryoji、Kawashima Hiroki、Ishigami Masatoshi、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 36 Issue: 3 Pages: 790-799
  • DOI: 10.1111/jgh.15206
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The microbiome can predict mucosal healing in small intestine in patients with Crohn’s disease (2020)
  • Author(s): Hattori S, Nakamura M, Yamamura T, Maeda K, Sawada T, Mizutani Y, Yamamoto K, Ishikawa T, Furukawa K, Ohno E, Honda T, Kawashima H, Ishigami M, Hirooka Y, Fujishiro M.
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 55 Issue: 12 Pages: 1138-1149
  • DOI: 10.1007/s00535-020-01728-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Relationship Between Adverse Events and Microbiomes in Advanced Hepatocellular Carcinoma Patients Treated With Sorafenib. (2020)
  • Author(s): Yamamoto K, Kuzuya T, Honda T, Ito T, Ishizu Y, Nakamura M, Miyahara R, Kawashima H, Ishigami M, Fujishiro M.
  • Journal Title: Anticancer Res. Volume: 40 Issue: 2 Pages: 665-676
  • DOI: 10.21873/anticanres.13996
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] B型慢性肝炎患者における機能的治癒（Functional Cure）予測因子としてのコアI97L変異の可能性 (2022)
  • Author(s): 本多 隆、加藤孝宣、石上雅敏
  • Organizer: 第108回消化器病学会総会
• [Presentation] 慢性肝疾患患者における腸内細菌ネットワーク解析と臨床的指標の関連性 (2022)
  • Author(s): 山本健太、本多 隆、石上雅敏
  • Organizer: 第108回消化器病学会総会
• [Presentation] Usefulness of core I97L in predicting the efficacy of nucleos(t)ide analogue therapy in patients with hepatitis B (2021)
  • Author(s): Takashi Honda, Masatoshi Ishigami, Kenta Yamamoto, Takanori Ito, Norihiro Imai, Yoji Ishizu, Mitsuhiro Fujishiro
  • Organizer: AASLD2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Differences in the intestinal microbiome associated with diarrhea during lenvatinib treatment for hepatocellular carcinoma (2021)
  • Author(s): Yosuke Inukai, Kenta Yamamoto, Takashi Honda, Takanori Ito, Norihiro Imai, Yoji Ishizu, Masanao Nakamura, Hiroki Kawashima, Masatoshi Ishigami, Mitsuhiro Fujishiro
  • Organizer: AASLD2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ランダムフォレストを用いた慢性肝疾患患者における筋肉量減少と関連ある腸内細菌叢の同定への試み (2021)
  • Author(s): 山本健太、本多 隆、石上雅敏
  • Organizer: 第44回日本肝臓学会西部会
• [Presentation] 慢性肝疾患患者における筋肉量,血清分岐鎖アミノ酸濃度,細菌叢の相関に関する検討 (2021)
  • Author(s): 山本 健太、本多 隆、藤城 光弘
  • Organizer: 第25回日本肝臓学会大会 (JDDW2021)
• [Presentation] Possible prediction of functional cure by HBV core mutations in patients with chronic hepatitis B (2021)
  • Author(s): 本多 隆、加藤 孝宣、石上 雅敏
  • Organizer: 第25回日本肝臓学会大会 (JDDW2021)
• [Presentation] 肝硬変による入院イベントと腸内細菌叢の関連性 (2021)
  • Author(s): 山本健太、本多 隆、山本 崇文、犬飼 庸介、杉山 由晃、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、伊藤 隆徳、今井則博、石津 洋二、石上 正敏、藤城 光弘
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会
• [Presentation] 核酸アナログ治療中止可能予測因子とHBVコア変異の関係 (2021)
  • Author(s): 本多 隆、石上 雅敏、山本 崇文、犬飼 庸介、杉山 由晃、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、山本 健太、伊藤 隆徳、今井則博、石津洋二、藤城光弘
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会
• [Presentation] Functional cureに関与するコア領域のアミノ酸変異がHBVライフサイクルに与える影響の解析 (2021)
  • Author(s): 加藤 孝宣、山田 典栄、本多 隆
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会
• [Presentation] B型慢性肝炎におけるFunctional cureに関連するHBVコア変異 (2021)
  • Author(s): 本多 隆、加藤 孝宣、藤城 光弘
  • Organizer: 第107回消化器病学会総会
• [Presentation] 慢性肝疾患患者における生活習慣・排便状況調査と腸内細菌叢に与える影響 (2021)
  • Author(s): 山本 健太、本多 隆、藤城 光弘
  • Organizer: 第107回消化器病学会総会
• [Presentation] AMINO ACID POLYMORPHISM IN HEPATITIS B VIRUS ASSOCIATED WITH NATURAL CLEARANCE OF HBV DNA AND HBsAg (2020)
  • Author(s): Takashi Honda, Norie Yamada, Asako Murayama, Asuka Kato, Takanori Ito, Yoji Ishizu, Teiji Kuzuya, Masatoshi Ishigami, Yoshiki Murakami, Tetsuya Ishikawa, Mitsuhiro Fujishiro, Takanobu Kato
  • Organizer: AASLD2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] GUT MICROBIOTA ASSOCIATED WITH THE DIFFERENCE BETWEEN PATIENTS WITH AND WITHOUT HEPATOCELLULAR CARCINOMA IN CHRONIC LIVER DISEASE (2020)
  • Author(s): Takashi Honda, Masatoshi Ishigami, Kenta Yamamoto, Takanori Ito, Norihiro Imai, Yoji Ishizu, Mitsuhiro Fujishiro
  • Organizer: AASLD2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 非肝癌症例と肝発癌症例の違いに関与する腸内細菌の検討 (2020)
  • Author(s): 本多 隆、石上 雅敏、山本 崇文、犬飼 庸介、杉山 由晃、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、田中 卓、山本 健太、伊藤 隆徳、石津 洋二、葛谷 貞二、石川 哲也、藤城 光弘
  • Organizer: 第24回日本肝臓学会大会 (JDDW2020)
• [Presentation] 肝硬変患者に対する分岐アミノ酸投与による腸内細菌叢の違い (2020)
  • Author(s): 犬飼 庸介、本多 隆、山本 健太、山本 崇文、杉山 由晃、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、田中 卓、伊藤 隆徳、石津 洋二、葛谷 貞二、石上 雅敏、藤城 光弘
  • Organizer: 第24回日本肝臓学会大会 (JDDW2020)
• [Presentation] 慢性肝疾患患者における筋肉量減少と腸内細菌叢及び細菌叢が行うアミノ酸代謝に関する検討 (2020)
  • Author(s): 山本 健太、本多 隆、山本 崇文、犬飼 庸介、杉山 由晃、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、田中 卓、伊藤 隆徳、石津 洋二、葛谷 貞二、石上 雅敏、藤城 光弘
  • Organizer: 第24回日本肝臓学会大会 (JDDW2020)
• [Presentation] B型肝炎症例におけるテノホビル ジソプロキシルフマル酸塩への切替えによるHBV DNA、HBs抗原、 ALT値の変化に関する検討 (2020)
  • Author(s): 本多 隆、石上 雅敏、山本 崇文、犬飼 庸介、吉岡 直輝、水野 和幸、武藤 久哲、横山 晋也、田中 卓、山本 健太、伊藤 隆徳、石津 洋二、葛谷 貞二、石川 哲也、藤城 光弘
  • Organizer: 第56回日本肝臓学会総会
• [Presentation] 慢性肝疾患患者における腸内細菌叢のPredicted Functional Dysbiosisに影響を与える因子についての検討 (2020)
  • Author(s): 山本 健太、本多 隆、石上 雅敏
  • Organizer: 第56回日本肝臓学会総会
• [Presentation] B型肝炎患者におけるFunctional cureと腸内細菌の関係 (2020)
  • Author(s): 本多 隆、石上 雅敏、藤城 光弘
  • Organizer: 第106回消化器病学会総会