移植免疫における腸内細菌叢の役割の解明

• Project/Area Number: 22K16467
• 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: Kyushu University
• Principal Investigator: 岡部 安博 九州大学, 大学病院, 講師 (90444819)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 腸内細菌叢 / 歯周炎 / リポポリサッカライド / LPS-PG / 腎移植 / Treg / 制御性T細胞

Outline of Research at the Start

近年腸内細菌叢と免疫の関係が注目されている。腎移植においても腸内細菌叢の乱れ（ディスバイオシス）により免疫細胞のバランスが崩れ、グラフトへの免疫反応に影響すると予想されるが、これはまだ明らかではない。
本研究では、代表的な歯周病原細菌であるP.gingivalisをラットに経口投与することで腸管ディスバイオシスを惹起させ、そのラットに同種腎移植を行うことでディスバイオシスの腎グラフト拒絶反応への影響とそのメカニズムを解析する。
本研究の結果が、腸内細菌叢への介入という全く新しい拒絶反応の治療法や、腸内細菌叢の個人差を考慮した免疫抑制療法の調整につながり、グラフト生着率をさらに改善することを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、代表的な歯周病菌であるPorphyromonas gingivalis (P.g) を用いた腸内細菌叢の変化が移植免疫に及ぼす影響を解明することである。腸内細菌叢と免疫の関係として、特に制御性T細胞(Treg)は腸内細菌の代謝産物によりその発現が制御されていることが知られており、我々は腸内細菌叢の変化によるTreg発現の変化および腎移植拒絶反応への影響を解析している。今年度はまず、上顎臼歯の結紮およびP.g投与による実験的歯周炎モデル(EP)を用いて実験を行った。このEPラットの末梢血中のTregをフローサイトメトリーで測定したところ、未処置のコントロールラットと比較して、EPラットで有意にTregが増加していた。しかしEPラットおよびコントロールラットに同種腎移植を施行したところ、レシピエント生存率に2群間で有意な差はなかった。 この結果は、第123回日本外科学会定期学術集会のデジタルポスターで「歯周炎によるディスバイオシスの移植免疫への影響」として報告した。
さらに、ここまでの研究結果をもとに、P.gの移植免疫、特にTregへの影響として、P.g由来のリポポリサッカライド（LPS-PG）に着目し、さらなる研究を行った。ラット脾臓細胞をin vitroでLPS-PGと共培養することでTregが有意に増加し、また混合リンパ球試験によりLPS-PGが同種免疫反応を抑制することを確認した。さらにLPS-PGを尾静脈投与したラットに同種腎移植を行うと、移植後の拒絶反応が有意に抑制され、これにTregの増加が関与している可能性が示唆された。この研究結果を第36回バイオセラピィ学会で「歯周病菌由来リポポリサッカライドによる制御性T細胞を介した免疫応答への影響」として報告した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の実験計画から変更はあるものの、実際に実験と解析を行い、現在論文を作成中である。

Strategy for Future Research Activity

上記研究成果を論文として報告予定である。

Research Products

• [Presentation] 歯周病菌由来リポポリサッカライドによる制御性T細胞を介した免疫応答への影響 (2023)
  • Author(s): 佐藤 優、大西 秀哉、糸山 晋作、坂梨 渓太、岩本 直也、森崎 晋史、益田 昌吾、中村 雅史
  • Organizer: 第36回日本バイオセラピィ学会学術集会総会
• [Presentation] 歯周炎によるディスバイオシスの移植免疫への影響 (2023)
  • Author(s): 佐藤 優、久保 進祐、目井 孝典、野口 浩司、加来 啓三、岡部 安博、大西 秀哉、中村 雅史
  • Organizer: 第123回日本外科学会定期学術集会
• [Presentation] ラットを用いた歯周炎と腸内細菌叢の移植免疫に対する影響の研究(Treg多寡の観点から) (2022)
  • Author(s): 佐藤 優, 大西 秀哉, 目井 孝典, 坂梨 渓太, 岩本 直也, 森崎 晋史, 那 琳, 益田 昌吾, 長尾 晋次郎, 中村 雅史
  • Organizer: 第35回日本バイオセラピィ学会