Tryptophan metabolites and B cells in intestinal inflammation

• Project/Area Number: 21K15951
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 岡 明彦 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (80600600)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: Tryptophan / B cell / IBD

Outline of Research at the Start

炎症性腸疾患患者の腸管では有益細菌であるClostridiumが減少している。我々は過去にその常在Clostridiumの一つであるVE202株を腸炎マウスに経口補充することで腸炎が改善するという結果を得た。そしてその効果がトリプトファン代謝産物であるインドールプロピオン酸と腸管のB細胞を介している可能性が示唆された。本研究ではそのメカニズムをマウス腸炎モデルを用いて検証する。本研究によって詳細なメカニズムが解明されれば炎症性腸疾患の病態解明と新規治療薬の開発につながると考える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、IBDの病態解明と創薬開発へとつながる有益腸内細菌の作用メカニズムを検証することであり、そのために腸内細菌と代謝産物、腸管免疫細胞の関連を詳細に検討する。「腸内有益細菌が産生するトリプトファン代謝産物がB細胞を介して腸炎を抑制している」という仮説を立て、動物モデルと腸内細菌を用いた実験系で仮説の検証をすることを目的としている。研究は3年計画であり、はじめにIPA産生有益細菌（Clostridium VE202）の腸炎抑制効果がIPAの受容体であるAhR依存的かを検討する（検討1：1年目）。次いで、Clostridium VE202の腸炎抑制効果がB細胞依存的かを検討する（検討2：2年目）。検討2にはAhrノックアウトマウス由来のB細胞群を加えることで、B細胞を介した効果がIPA/AhR依存的かを評価する。詳細なメカニズム解析はIn vitroでも行う（検討3：3年目）。昨年度は予定通り検討1を行い、AhRブロッキング抗体の使用でIPA産生有益細菌による腸炎抑制効果が減弱した（論文投稿予定）。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス施設の改築等の理由によるAhrノックアウトマウスの実験がやや遅れているため．

Strategy for Future Research Activity

次年度はClostridium VE202の腸炎抑制効果がB細胞依存的かを検討する（検討2）。検討2にはAhr-－/－マウス由来のB細胞群を加えることで、B細胞を介した効果がIPA/AhR依存的かを評価する。詳細なメカニズム解析はIn vitroでも行う（検討3）。