2021 Fiscal Year Final Research Report

Chemical communication between human and microflora in inflammatory bowel disease, carcinogenesis, and cancer immunity

Planned Research

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Project Area	Frontier research of chemical communications
Project/Area Number	17H06404
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Kindai University
Principal Investigator	Nishio Kazuto 近畿大学, 医学部, 教授 (10208134)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	角田郁生近畿大学, 医学部, 教授 (00261529) 岡田斉近畿大学, 医学部, 教授 (20280620) 坂井和子近畿大学, 医学部, 講師 (20580559) 上嶋一臣近畿大学, 医学部, 講師 (70411593) 櫻井俊治近畿大学, 医学部, 講師 (90397539)
Project Period (FY)	2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords	腸内細菌 / 炎症性腸疾患 / 中枢神経炎 / 免疫関連有害事象 / エンリッチメント解析
Outline of Final Research Achievements	Host-microbe interactions in inflammatory bowel disease were investigated. Activation of ribonucleoprotein complex biosynthesis and cytokine signaling pathway mediated by the gut microbiota affected DNA repair, IFN-γ signaling, etc. in the colonic mucosa and was associated with response to immune checkpoint inhibitors and immune-related colitis. Immune checkpoint inhibitor-induced immune-associated colitis showed functional similarities in gut tissue and microbial composition with ulcerative colitis, but decreased Bacteroides species resulted in an enhanced fatty acid transport system and immune cell reorganization in both diseases. The gut microbiota is involved in pathogenesis of multiple sclerosis and curcumin monoglucuronide modulated microbiota and the pathogenesis histologically.
Free Research Field	医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究成果により、炎症を伴う各種疾患における宿主とその環境との相互作用は、生体分子を介した化学コミュニケーションとして作用することが明らかとなった。また、免疫チェックポイント阻害薬による重篤な消化管免疫関連有害事象および効果にヒト大腸粘膜―腸内細菌の相互作用を見出すことは臨床的意義が大きく、コミュニケーションを変容させことによる治療効果の向上へと繋がる。また、炎症による炎症性腸疾患、中枢神経系疾患、発がんにおける腸内細菌叢の変化による機能的変容の解明は、今後の新しい治療法、治療薬創薬に繋がる。