αディフェンシンによる腸内細菌の統御機構からみた炎症性腸疾患の病因解明と新規治療

• Project/Area Number: 23390193
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Gastroenterology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 綾部 時芳 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 教授 (90301019)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 公則 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (80381276)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2013: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2012: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2011: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 自然免疫 / 炎症性腸疾患 / αディフェンシン / クローン病 / 潰瘍性大腸炎 / 腸内細菌 / 抗菌ペプチド / αデイフェンシン

Research Abstract

本研究は、小腸のPaneth細胞が分泌するαディフェンシンの作用から炎症性腸疾患の病因・病態を解明して新規治療を提案することが目的である。本年度は、αディフェンシンと腸内細菌からみた殺菌及び共生メカニズムを、cryptdin およびHD5と腸内細菌との会合から解析した。Acid-Urea PAGE、western blot法、sandwich ELISA等を用いた生化学的・免疫学的解析および殺菌活性測定によって、腸内常在細菌であるLactobacillus、Bifidobacterium等と、非常在菌（病原菌）であるSalmonella、Staphylococcus等でαディフェンシンとの会合状態が異なることを示した。また、クローン病モデルマウスを用いてαディフェンシン異常による腸内共生環境の破壊 (dysbiosis)の可能性について解析した。クローン病モデルマウスのパネト細胞顆粒のcryptdinおよびcryptdin分泌量についてRP-HPLC、Tris-Tricine SDS-PAGE、Acid Urea-PAGE、westen blot法およびsandwich ELISAで解析・測定して、病理病態進展におけるαディフェンシン異常の関与を明らかにした。さらに、小腸絨毛･陰窩におけるcryptdin、MMP7、CD24等の免疫局在を解析し、幹細胞とPaneth細胞が形成するニッチ相互作用の可能性を示した。以上のように、αディフェンシンの病態関与から、クローン病の新規治療法に繋がる重要な成果を得た。本研究で得られた新知見から、αディフェンシン異常によるdysbiosisがクローン病以外にも多くの疾患に寄与すると考え、実際に移植片対宿主病 (GVHD)における病態関与を証明した。

Current Status of Research Progress

Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Intracellular superoxide dismutase activity defines invasiveness of the murine T-lymphoma cell line L5187Y-ML25 in vitro and in vivo. (2013)
  • Author(s): Tanaka M
  • Journal Title: Leuk Res Volume: 37 Issue: 1 Pages: 89-92
  • DOI: 10.1016/j.leukres.2012.07.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Graft-versus-host disease disrup ts intestinal microbial ecology by i nhibiting Paneth cell production of α-defensins (2012)
  • Author(s): Eriguchi Y, Takashima S 他10名
  • Journal Title: Blood Volume: 120巻 Issue: 1 Pages: 223-231
  • DOI: 10.1182/blood-2011-12-401166
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Paneth Cells Regulate Both Chemotaxis of Immature Dendritic Cells and Cytokine Production from Epithelial Cells (2012)
  • Author(s): Ito T, Ayabe T, Ishikawa C, Inaba Y, Tanabe H, Maemoto A, Kono T, Ashida T, Fujiya M, Kohgo Y.
  • Journal Title: The Tohoku Journal of Experimental Medicine Volume: 227 Issue: 1 Pages: 39-48
  • DOI: 10.1620/tjem.227.39
  • NAID: 130004459980
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Paneth cells and stem cells in tne intestinal stem cell niche and their association with inflammatory bowel disease (2012)
  • Author(s): Nakamura K, Ayabe T
  • Journal Title: Inflammation Regeneration Volume: 32 Pages: 53-60
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of microbiota by antimicrobial peptides in the gut (2011)
  • Author(s): Masuda K, Nakamura K, Yoshioka S, Fukaya R, Sakai N, Ayabe T
  • Journal Title: Adv Otorhinolaryngol Volume: 72 Pages: 97-99
  • DOI: 10.1159/000324625
  • ISBN: 9783805597227, 9783805597234
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bactericidal activity of mouse α-defensin cryptdin-4 predominantly affects noncommensal bacteria (2011)
  • Author(s): Masuda K, Sakai N, Nakamura K, Yoshioka S, Ayabe T
  • Journal Title: J Innate Immun Volume: 3 Issue: 3 Pages: 315-326
  • DOI: 10.1159/000322037
  • NAID: 120002989233
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A systematic analysis of aromatic heterocyclic rings in solvatochromic fluorophores. (2011)
  • Author(s): Son SH., Abe Y., Yuasa M., Yamagishi Y., Sakai N., Ayabe
  • Journal Title: Chem Lett Volume: 40 Issue: 4 Pages: 378-380
  • DOI: 10.1246/cl.2011.378
  • NAID: 10028170581
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Foods-induced innate immune responses of Paneth cell ・ -defensin uncover novel functions of foods (2011)
  • Author(s): Ayabe T, Kuroichi A, Kobayashi M, Nakamura K
  • Organizer: International Society for Nutraceuticais and Functional Foods Annual Conference (ISNFF2011)
  • Place of Presentation: ロイトン札幌(北海道)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Selection and regulation of intestinal microbiota by Paneth cell α-defensins (2011)
  • Author(s): Ayabe T, Nakamura K
  • Organizer: XIII International Union of Microbiological Societies 2011 Congress (IUMS2011)
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] Deficiency of secreted cryptdin-4 detected in a mouse model of Crohn’s disease using a new sandwich ELISA
  • Author(s): Nakamura K, Kuroishi A, Kono M, Kobayashi M, Ayabe T.
  • Organizer: Experimental Biology 2012
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (USA)
• [Presentation] αディフェンシンによる腸内細菌制御からみた健康と疾病
  • Author(s): 綾部時芳
  • Organizer: 日本食品免疫学会第5回シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学弥生講堂（東京都）
  • Invited
• [Presentation] Development of antifibrotic therapy targeted to stellate cells for intestinal fibrosis in Crohn's disease
  • Author(s): Konno M, Nakamura K, Maruyama K, Ayabe T.
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡（福岡市）