Elucidation of the etiology and pathogenesis of biliary atresia by comprehensive search for lipid-soluble metabolites in stool

• Project/Area Number: 21K16376
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 柴田 涼平 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (90748766)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 胆道閉鎖症 / 閉塞性黄疸 / 腸内細菌 / 糞便中代謝物 / 脂溶性代謝物 / 胆汁酸

Outline of Research at the Start

本研究では胆道閉鎖症と便中脂溶性代謝物の関係性を、質量分析による網羅的解析で明らかにする。本症は肝内外胆管が炎症で進行性に閉塞し、胆汁鬱滞性肝硬変をきたす難病で、病因は不明である。手術による胆汁鬱滞解除後も肝硬変が進行し、肝移植に至る症例が多い。本症における便中脂溶性代謝物の網羅的解析を行うことで、病因となる胆汁酸の変化や特有の脂溶性代謝物、また免疫細胞との関連を探索することで、予防・早期診断・治療法の探索を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、胆道閉鎖症と腸エコシステムの関連性を明らかにする。本症は肝内外の胆管が炎症で進行性に閉塞し、放置すると胆汁鬱滞性肝硬変をきたす難病で、病因は不明である。手術で胆汁鬱滞を解除した後も胆管炎や門脈圧亢進症をきたし肝移植に至る症例が多い。 近年、肝疾患において腸内細菌叢・代謝物の重要性が多数報告され、我々は本症でも重要な因子と考えた。腸内細菌叢と代謝物は相互作用し、 複雑な腸エコシステムを形成するため正確な評価が難しい。そこで菌叢・代謝物解析を融合した統合オミクス解析で発症時・術後の腸エコシステムの機能をより詳細に評価する。また本症患者の糞便を移植したノトバイオートマウスの表現型を探索し、本症の腸エコ システムが生体に与える影響を評価する。

研究採択後、各共同研究先での倫理審査の手続きを進め、共同研究体制が整った。また胆道閉鎖症、胆道閉鎖症以外の新生児乳児閉塞性黄疸、およびこれらと背景因子を調整して健常新生児乳児の糞便検体から細菌DNAと糞便中代謝物を抽出した。細菌DNAは16S rRNA sequencingを行い、現在解析中である。糞便中代謝物は水溶性代謝物および脂溶性代謝物それぞれに関して、共同研究先に送付して測定をしていう最中である。