| Project/Area Number |
22K06585
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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 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
津川 仁 東海大学, 医学部, 講師 (30468483)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | がん幹細胞 / 短鎖脂肪酸 / CD44v9 / CagA / ピロリ菌 / 胃がん / 胃がん幹細胞 / 共生細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
ピロリ菌の感染者はすべて胃がんを発症するわけではなく、胃がん発症者はH. pylori感染者の中から何らかの理由で選択されている。しかし、どの様なメカニズムで胃がん発症者が選択されていのるかは明らかにされていない。本研究では、ヒト胃がん患者由来検体を用いて胃がん患者胃内に特異的に共生するCAPZA1発現の脱制御に関わる細菌を探索・同定し、同定した胃内共生菌とピロリ菌の共感染がCD44v9陽性がん幹細胞を誕生させるかを明らかにする。これらの成果は胃内共生細菌への介入による胃がんの発症・再発リスク評価系やがん予防・治療法開発に繋がりがん治療分野に大きな技術革新の提唱が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
H. pylori感染胃がん患者、H. pylori感染胃炎患者より十分なインフォームドコンセントと文書同意を得たのち採取した胃液検体を用いて、胃内の短鎖脂肪酸（SCFAs）濃度を液体クロマトグラフィー・マススペクトロメトリー（LC-ESI-MS/MS）により測定し、胃がん患者の胃内SCFAs濃度と胃炎患者で比較した。その結果、胃がん患者胃内でのpropionate濃度は有意に高くまた、butyrate濃度も上昇傾向を示すことを明らかにしたとともに、H. pylori感染者の中での早期胃がん発症者全員が胃内短鎖脂肪酸濃度が高いグループに分類されることが明らかになった。また、これら胃内の菌叢解析を実施すると、胃発がんに関わる特定の胃内共生細菌を同定することはできなかったが、胃がん発症者の胃内細菌叢は短鎖脂肪酸産生性細菌叢組成にエンリッチされていることが明らかになった。一方で、ヒト胃がん患者胃液検体から抽出した細菌性DNA から16SrRNAをPCR増幅しTA cloningにより16SrRNAをクローン化し、胃内細菌の16SrRNA ライブラリーを構築し、それよりピックアップされた細菌の16SrRNAのサンガーシークエンスから、胃がん患者特異的にその相対的存在量が亢進しているSCFAs産生細菌として、Streptococcus属細菌を同定してきた。本年度、本菌の培養上清中をHPLC解析すると、一般大腸菌にくらべ培養上清中へのpropionate及びbutyrateの産生能が高いことが示され、また、本菌の培養上清存在下でのH. pylori感染では、CAPZA1の過剰発現誘導を介した、CD44v9発現の亢進が確認でき、Streptococcus属細菌とH. pyloriの共生関係では、CD44v9陽性細胞の発生を介して胃発がんリスクが亢進すると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
胃発がんリスクに関わるH. pylori以外の胃内共生細菌の探索・同定が進み、ひとつの共生細菌候補が明らかになった。さらに、同定細菌の細菌学的キャラクターの解析も進み、H. pyloriとの共感染により進展する胃発がんカスケードに関する情報も明らかになり始めている。加えて、臨床検体を用いた解析も実施できており、基礎細菌学的解析により明らかになり始めた結果が、臨床検体を用いた解析結果からも裏付けられ始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
同定されたStreptococcus属細菌とH. pyloriの共感染モデルを胃オルガノイド及びマウスモデルを用いて構築し、共生細菌の関与するCD44v9陽性細胞の発生過程の解明とそれに伴う胃発がん過程の解明に向けた解析を実施する。加えて、胃液内で検出されたSCFAsが胃がん部組織内へどの様にアクセスしているかについて、胃がん組織検体に対するイメージングマススペクトロメトリー解析を実施し、胃がん部組織内と非がん部組織内のSCFAs濃度レベルを定量的視覚化比較解析し、がん部組織内へのSCFAs集積性を明確にする。
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