クローン病の腸管内病原性共生菌に特異的なIgAを用いた新しい診断と治療技術の開発
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22K08042
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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 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
今井 仁 東海大学, 医学部, 講師 (40725363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 炎症性腸疾患 / 腸内細菌 / IgA / 腸管免疫 / クローン病 |
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| Outline of Research at the Start |
クローン病(CD)の要因は様々だが腸内細菌の異常が近年報告されている。さらには、CDの腸管から分離同定される病原性共生菌の存在も知られるようになった一方、それらの病原性共生菌と宿主免疫応答の詳細は未だ解明されていない。そこで、申請者らは、CDにおける病原性共生菌と宿主免疫の関連を解析し、臨床応用につなげることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、クローン病（CD）に関連する病原性共生菌である接着性侵入性大腸菌(AIEC)に対するIgA応答の解明とその臨床応用である。申請者はこれまでに、SPFマウスにAIECの代表株であるLF82を長期感染させるモデルマウスの作製し、AIECに反応するIgAが誘導されることを見出した。この抗AIEC-IgA抗体は非病原性大腸菌（HS株を使用）には反応は示さず、AIECに特異的であることが分かった。さらに、この抗AIEC-IgA抗体は、非病原性大腸菌感染マウス由来のIgA分画、および大腸菌感染のないコントロールマウス由来のIgA分画と比較して、明確にAIECの上皮細胞セルライン(Caco-2)への侵入を阻害することが示された。そこで、この抗AIEC-IgA抗体を診断・治療へ実際に臨床応用するため、モノクローナル化を行った。すなわち、AIEC感染マウスの腸管組織からB細胞分画を採取しミエローマ細胞と融合させハイブリドーマを作成、抗AIEC-IgA抗体のモノクローナル化に成功した。in vitro試験において、このモノクローナル抗体は5μg/mlでAIECの上皮細胞への接着侵入阻害能を有することを示した。さらに、同抗体はAIECのバイオフィルム形成能を阻害する能力を持つことも明確に示された。
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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
モノクローナル抗体の作出に成功し、さらに投与するAIECの菌種をかえて複数の抗体の取得を目指している。すなわち、複数の抗体を組み合わせることで感度・特異度の高いAIEC保菌者の診断能を持つ医療機器への開発につながる。一方、治療応用についてはモノクローナル抗体のAIECのinvasion assayの効果が示されており、in vivoでの評価へとつながるデータの取得に成功している。また、バイオフィルム形成阻害能は予想していない機能であったため、新規の発展事項となった。以上の結果を踏まえ、抗AIEC-IgA抗体の特許出願を終えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在手元にあるAIEC菌種は14種類あり、これらの細菌をすべてカバーするモノクローナル抗体カクテルの確立を目指し、高い感度・特異度でAIECと非病原性大腸菌を識別する医療機器の開発につなげていく。また、治療については、in vivoでのAIEC感染マウスへのモノクローナル抗体投与による治療効果の評価を行い、新規治療手段の確立を目指す。また、実際の邦人クローン病患者からのAIEC単離分離はまだ報告がなく、上記新規の診断能を用いて単離分離を目指していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Adherent-invasive E. coli - induced specific IgA limits pathobiont localization to the epithelial niche in the gut.2023
Author(s)
Rika Tanaka, Jin Imai, Hitoshi Tsugawa, Karl Bil Eap, Masaki Yazawa, Motoki Kaneko, Masashi Ohno, Kohei Sugihara, Sho Kitamoto, Hiroko Nagao-Kitamoto, Nicolas Barnich, Masashi Matsushima, Takayoshi Suzuki, Tatehiro Kagawa, Yasuhiro Nishizaki, Hidekazu Suzuki, Nobuhiko Kamada, Katsuto Hozumi
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Journal Title
Frontiers in Microbiology
Volume: 14
Pages: 1031997-1031997
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mucolytic bacteria license pathobionts to acquire host-derived nutrients during dietary nutrient restriction.2022
Author(s)
Kohei Sugihara, Sho Kitamoto, Prakaimuk Saraithong, Hiroko Nagao-Kitamoto, Matthew Hoostal, Caroline McCarthy, Alexandra Rosevelt, Chithra K Muraleedharan, Merritt G Gillilland 3rd, Jin Imai,et al.
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Journal Title
Cell reports
Volume: 40(3)
Issue: 3
Pages: 111093-111093
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dll1 Can Function as a Ligand of Notch1 and Notch2 in the Thymic Epithelium2021
Author(s)
Hirano KI, Hosokawa H, Yahata T, Ando K, Tanaka M, Imai J, Yazawa M, Ohtsuka M, Negishi N, Habu S, Sato T, Hozumi K.
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Journal Title
Front Immunol
Volume: 13
Pages: 852427-852427
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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