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Understanding endoscopic morphology during immune reconstitution using single cell analysis of small intestinal disease

Research Project

Project/Area Number 22K07994
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

細江 直樹  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (90317131)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 筋野 智久  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40464862)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords小腸疾患 / シングルセル解析 / 小腸移植
Outline of Research at the Start

小腸において未だに形態学では判別が困難である栄養吸収不全や、原因が明らかでない小腸疾患が数多く存在する。近年シングルセル解析技術が進み、さらに多くの細胞集団の同定が可能となってきた。小腸の内視鏡像を理解するために細胞集団の情報に加え「なぜある一つの細胞が、特定の場所に誘導され、その場所に存在をしなくてはならないのか?」という局在が重要になることをマウス研究より見出した。そこで申請者は1細胞遺伝子発現解析と各細胞集団の局在を着目した3次元解析を利用し内視鏡像の統合的理解に着手し、小腸移植を中心とした免疫再構築における内視鏡像との形態学との統合を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

アプローチが困難なため暗黒大陸と言われてきた小腸は、バルーン小腸内視鏡とカプセル内視鏡の開発により少しずつではあるがアプローチが可能となってきた。
多彩なアプローチにより形態学的に所見を認める疾患(例えば小腸腫瘍等)に関しては分類と治療が確立しつつある。しかし、未だに形態学では判別が困難である栄養吸収不全や、原因が明らかでない小腸疾患が数多く存在する。この治療法の確立していない小腸疾患に対し1細胞レベルでの遺伝子発現解析により特徴的な細胞集団の抽出に加え、時空間的な解析手法を取り入れることで4次元構造を解析することを内視鏡的な形態学的特徴と統合する研究を計画した。現状では
① 脳死小腸移植患者における移植後腸管の1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析
② 骨髄移植患者における移植後腸管の1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析
を計画し、①、②ともに3例をエントリーし検体を収集した。①については経時的に検体を採取し、1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析を行った。その他、小腸潰瘍性疾患に対してもこの検討を行った。現在この結果につき論文執筆中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アプローチが困難なため暗黒大陸と言われてきた小腸は、バルーン小腸内視鏡とカプセル内視鏡の開発により少しずつではあるがアプローチが可能となってきた。
多彩なアプローチにより形態学的に所見を認める疾患(例えば小腸腫瘍等)に関しては分類と治療が確立しつつある。しかし、未だに形態学では判別が困難である栄養吸収不全や、原因が明らかでない小腸疾患が数多く存在する。この治療法の確立していない小腸疾患に対し1細胞レベルでの遺伝子発現解析により特徴的な細胞集団の抽出に加え、時空間的な解析手法を取り入れることで4次元構造を解析することを内視鏡的な形態学的特徴と統合する研究を計画した。現状では
① 脳死小腸移植患者における移植後腸管の1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析
② 骨髄移植患者における移植後腸管の1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析
を計画し、①、②ともに3例をエントリーし検体を収集した。①については経時的に検体を採取し、1細胞レベル時空間解析、発現遺伝子解析を行った。その他、小腸潰瘍性疾患に対してもこの検討を行った。現在この結果につき論文執筆中である。

Strategy for Future Research Activity

今年度中に解析を終了し論文化を行う予定。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Video capsule endoscopy in overt and occult obscure gastrointestinal bleeding: Insights from a single‐center, observational study in Japan2024

    • Author(s)
      Tojo Anna、Sujino Tomohisa、Hayashi Yukie、Kamiya Kenji J L Limpias、Sato Moe、Hinako Sakurai、Yoshimatsu Yusuke、Kinoshita Satoshi、Kiyohara Hiroki、Mikami Yohei、Takabayashi Kaoru、Kato Motohiko、Ogata Haruhiko、Kanai Takanori、Hosoe Naoki
    • Journal Title

      DEN Open

      Volume: 4 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/deo2.354

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 今月の主題 小腸画像診断のトピックス ノート -新しい小腸画像診断のトピックス-パワースパイラル内視鏡2023

    • Author(s)
      細江 直樹、筋野 智久、髙林 馨、加藤 元彦、金井 隆典、東條 杏奈、櫻井 陽奈子、林 由紀恵、吉松 裕介、杉本 真也、木下 聡、清原 裕貴、三上 洋平
    • Journal Title

      胃と腸

      Volume: 58 Issue: 11 Pages: 1518-1521

    • DOI

      10.11477/mf.1403203405

    • ISSN
      0536-2180, 1882-1219
    • Year and Date
      2023-11-25
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Single-cell transcriptomics of human gut T cells identifies cytotoxic CD4+CD8A+ T cells related to mouse CD4 cytotoxic T cells2022

    • Author(s)
      Tanemoto Shun,Sujino Tomohisa,Miyamoto Kentaro,Moody Jonathan,Yoshimatsu Yusuke,Ando Yoshinari,Koya Ikuko,Harada Yosuke,Tojo Anna Okuzawa,Ono Keiko,Hayashi Yukie,Takabayashi Kaoru,Okabayashi Koji,Teratani Toshiaki,Mikami Yohei,Nakamoto Nobuhiro,Hosoe Naoki,Ogata Haruhiko,Hon Chung-Chau,Shin Jay W,Kanai Takanori
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 977117-977117

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.977117

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Aryl hydrocarbon receptor signals in epithelial cells govern the recruitment and location of Helios+ Tregs in the gut2022

    • Author(s)
      Yoshimatsu Yusuke、Sujino Tomohisa、Hosoe Naoki、et al.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 39 Issue: 6 Pages: 110773-110773

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110773

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enrichment of type I interferon signaling in colonic group 2 innate lymphoid cells in experimental colitis2022

    • Author(s)
      Irie Emi、Ishihara Rino、Mizushima Ichiro、Hatai Shunya、Hagihara Yuya、Takada Yoshiaki、Tsunoda Junya、Iwata Kentaro、Matsubara Yuta、Yoshimatsu Yusuke、Kiyohara Hiroki、Taniki Nobuhito、Sujino Tomohisa、Takabayashi Kaoru、Hosoe Naoki、Ogata Haruhiko、Teratani Toshiaki、Nakamoto Nobuhiro、Mikami Yohei、Kanai Takanori
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 01-10

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.982827

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intracellular metabolic adaptation of intraepithelial CD4+CD8αα+ T lymphocytes2022

    • Author(s)
      Harada Y, Sujino T, Miyamoto K, Nomura E, Yoshimatsu Y, Tanemoto S, Umeda S, Ono K, Mikami Y, Nakamoto N, Takabayashi K, Hosoe N, Ogata H, Ikenoue T, Hirao A, Kubota Y, Kanai T.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 4 Pages: 104021-104021

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104021

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a Deep-Learning Algorithm for Small Bowel-Lesion Detection and a Study of the Improvement in the False-Positive Rate2022

    • Author(s)
      Hosoe Naoki、Horie Tomofumi、Tojo Anna、Sakurai Hinako、Hayashi Yukie、Limpias Kamiya Kenji Jose-Luis、Sujino Tomohisa、Takabayashi Kaoru、Ogata Haruhiko、Kanai Takanori
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Issue: 13 Pages: 3682-3682

    • DOI

      10.3390/jcm11133682

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 当施設での腸管機能不全患者に対する多面的アプローチ2023

    • Author(s)
      腸管不全治療の現状と課題 当施設での腸管機能不全患者に対する多面的アプローチ城崎 浩司, 山田 洋平, 伊藤 よう子, 工藤 裕実, 金森 洋樹, 加藤 源俊, 筋野 智久, 長谷川 康, 松原 健太郎, 岡林 剛史, 細江 直樹, 尾原 秀明, 藤野 明浩
    • Organizer
      第59回 日本移植学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Update on capsule technology (hardware, software, artificial intelligence)2022

    • Author(s)
      Naoki Hosoe
    • Organizer
      World Congress of GI Endoscopy (Endo 2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Small bowel and Pan-enteric capsule endoscopy2022

    • Author(s)
      Naoki Hosoe
    • Organizer
      The 15th Annual Meeting of Society of Gastrointestinal Intervention (SGI2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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