| Project/Area Number |
22K07737
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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 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
山内 可南子 弘前大学, 保健学研究科, 助教 (80740810)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻口 貴清 弘前大学, 災害・被ばく医療教育センター, 助教 (90737454)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 急性放射線障害 / 腸内細菌叢移植 / 腸内細菌 / 敗血症 / 致死線量被ばく |
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| Outline of Research at the Start |
放射線が発見されてから約120年の歴史がある．放射線が関係する事故にって多臓器不全で亡くなった患者は，世界中で約500名いることが報告されている一方，具体的な根治療法の提案がなされた報告はない．本研究計画では，放射線ばく露マウス内における腸内細菌叢の放射線ばく露による変化を明らかにし，便移植を用い，急性放射線障害による敗血症・多臓器不全を抑制・治療する方法を構築する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度研究では、C57BL/6NJclマウスに致死線量のX線を照射し，経時的な腸管上皮の損傷と血中への細菌の流出について検討し，0Gy及び3Gyの致死に至らない照射群では，照射後10日目時点で腸管上皮上のカドヘリン及び細胞増殖因子PCNAの減衰は確認されなかった。一方で，6.5Gyの致死線量ばく露群で小腸及び大腸でPCNAの消失又は減衰が確認された．今年度は腸内細菌叢移植（Fecal Microbiota Transplantation: FMT）が，被ばくにより傷害を受けた腸管上皮に与える影響を評価した．また放射線ばく露後72時間までに多量に流出するLactbacillus属細菌の流出主要種を解析するため，被ばくマウス群の直腸便からLactbacillusを分離培養し，種を同定した.
FMTを実施した致死線量被ばく群では一部個体で，腸管上皮上のPCNA発現の回復と生存率の上昇を確認した．PCNA発現は非照射群では上皮基底部で約60%程度の発現であったのに対し，未治療6.5Gy被ばく群では10%未満であった．6.5Gy群にFMTを実施すると約40％に回復し，FMTは腸管上皮の再生能に影響を与える可能性が示唆された．また個体数は少なく再現性の検証は必要ではあるが，生存率は0％から約67％に回復を見せており，生存マウスの臓器を観察すると，一部マウスで脾臓の腫大が確認された．X線照射後に多量に流出するLactbacillus属細菌の種の同定では，非照射群，3Gy照射群，6.5Gy照射群において最も検出率が高値となったのは，lactobacillus johnsoniiであった。また3および6.5Gy照射の被ばく群では L. taiwanensisが検出されており腸管内の少数構成菌の消失も引き起こされていると思われる．
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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
FMTを致死線量マウスに実施し，生存率の向上や脾臓の腫大，腸管上皮の再生能の向上を確認することができた．おおむね年次計画通りに実験を実施できている．したがって次年度もFMTの治療効果について継続検討を実施する．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度のFMTの実施では個体数が少なく，かつ再現性の検証を行うことはできなかった．したがって，次年度以降は①FMTの放射線ばく露マウスへの治療効果の再現性の確認を行い，②生存マウスでは腸管上皮の再生能の確認，バリア機能の検討を実施する．同時に生存マウスの脾臓の腫大状況を確認し，③造血能の回復にも関与するのか検討していく．
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