腸内細菌叢が前立腺癌の進展に与える影響とそのメカニズムの解明
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21K09421
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56030:Urology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松下 慎 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (40824785)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 和利 近畿大学, 医学部, 准教授 (50636181)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 前立腺癌 / 腸内細菌叢 / 腸内細菌 / 短鎖脂肪酸 / LPS / ディスバイオーシス / 高脂肪食 |
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| Outline of Research at the Start |
腸内細菌叢やその代謝産物は腸疾患だけでなく、アルツハイマー病や関節リウマチなどの全身の疾患に関与することが最近報告されており、新たな治療ターゲットとして脚光を浴びている。米国では前立腺生検で癌陽性の者と癌陰性の者で腸内細菌叢が異なることが報告されていて、腸内細菌と前立腺癌の関連が示唆されているが、その機序は明らかになっていない。
本研究では前立腺癌マウスモデルの腸内細菌叢解析や細菌代謝産物のメタボローム解析により前立腺癌に影響を与える細菌や細菌代謝産物を同定する。さらに、前立腺癌患者の便や血液検体を用いてマウスモデルで得た知見の検証を行い、腸内細菌叢を介した前立腺癌進展メカニズムの解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は腸内細菌叢が前立腺癌の進展に与える影響とそのメカニズムに関して予定通りに研究を進めた。まずは、前立腺癌モデルマウスに抗生剤を投与すると癌増殖が抑制され、短鎖脂肪酸を投与することで増殖抑制効果が打ち消される現象から、腸内細菌叢の代謝産物である短鎖脂肪酸が血中IGF-1を増加させることで前立腺癌の増悪因子になることを明らかにした。さらに、高脂肪食摂取マウスにおける腸内細菌叢のディスバイオーシスによる腸管バリア機能の低下が、LPSの体循環への漏出や、ヒスタミンシグナルの活性化による炎症を介した前立腺癌の進行を促進することを明らかにした。
前立腺生検患者152名の生検施行時に採取した便検体を用いた腸内細菌叢解析では、高悪性度前立腺癌患者の腸内細菌叢ではAlistipesやLachnospiraといった短鎖脂肪酸産生菌が有意に増加していることや、腸内細菌叢の構成に基づく独自のスコアリングシステムが高悪性度前立腺癌患者をPSA値より高精度に判別できることを明らかにした。さらに、腸内細菌叢におけるFirmicutesの量は血中総テストステロン値と正の相関を示すことも明らかにした。
これらの動物実験と臨床検体を用いた実験の結果はいずれも、腸内細菌叢が複数のメカニズムで前立腺癌の病態に関与することを示唆していると考え、得られた結果はそれぞれ論文として報告した。
さらに、我々以外のグループからの報告も加えて様々な角度から考察を行ない、総説の執筆と学会発表を通じて腸-前立腺相関の概念や関連するメカニズムを世間に発信した。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] High-fat diet promotes prostate cancer growth through histamine signaling.2022
Author(s)
Matsushita M, Fujita K, Hatano K, Hayashi T, Kayama H, Motooka D, Hase H, Yamamoto A, Uemura T, Yamamichi G, Tomiyama E, Koh Y, Kato T, Kawashima A, Uemura M, Nojima S, Imamura R, Mubeen A, Netto GJ, Tsujikawa K, Nakamura S, Takeda K, Morii E, Nonomura N.
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Journal Title
Int J Cancer
Volume: in press
Issue: 4
Pages: 623-636
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The gut microbiota associated with high-Gleason prostate cancer.2021
Author(s)
Matsushita M, Fujita K, Motooka D, Hatano K, Fukae S, Kawamura N, Tomiyama E, Hayashi Y, Banno E, Takao T, Takada S, Yachida S, Uemura H, Nakamura S, Nonomura N.
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Journal Title
Cancer Science
Volume: 112
Issue: 8
Pages: 3125-3135
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Gut Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids Promote Prostate Cancer Growth via IGF1 Signaling.2021
Author(s)
Matsushita M, Fujita K, Hayashi T, Kayama H, Motooka D, Hase H, Jingushi K, Yamamichi G, Yumiba S, Tomiyama E, Koh Y, Hayashi Y, Nakano K, Wang C, Ishizuya Y, Kato T, Hatano K, Kawashima A, Ujike T, Uemura M, Imamura R, Rodriguez Pena MDC, Gordetsky JB, Netto GJ, Tsujikawa K, Nakamura S, Takeda K, Nonomura N.
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Journal Title
Cancer Research
Volume: 81
Issue: 15
Pages: 4014-4026
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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