Elucidation of interaction between secretaly IgA in the breast milk wtih neonatal microbiota in the gut by use of bacterial sorting

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10087
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 杉山 正彦 東京大学, 医学部附属病院, 登録診療員 (00270877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤代 準 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60528438) ; 新 幸二 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60546787)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / IgA / プロテアーゼ

Outline of Annual Research Achievements

健常ヒト成人ボランティア6名の便サンプルを用いてIgA-SEQを行なった。結果、ヒト成人では、IgA結合細菌が多い群、IgA結合細菌が少ない群、さらに中間群の3群に分類する事ができた。また、IgA結合細菌とIgA非結合細菌の種（species）レベルでの解析では、6名の個体間では一様ではなかったが、IgA結合細菌には門(phylum)レベルではFirmicutesが圧倒的に多い事が判明した。以上から、消化管の分泌型IgAは、ある種の腸内細菌に特異的に結合していることが確認できた。次に、消化管の宿主免疫に重要と考えられている分泌型IgAに対する生理学的現象をELISAにて評価したところ、ある種の宿主由来プロテアーゼが糞便中のIgA量を低下させる可能性が示唆された。また、in vitroにおいても、ある種のプロテアーゼがIgAを分解しうる事をWestern blottingにて確認できた。以上から、ある種の宿主由来プロテアーゼの制御が、宿主の消化管免疫に重要な役割を担うIgAの保持に重要であると考えられた。今後の研究では、母乳中に含まれる分泌型IgAが果たす役割を検討するため、大腸炎モデルマウスとして知られているIL10遺伝子欠損無菌マウスに壊死性腸炎（NEC）に罹患した未熟児の便を投与し、大腸炎が惹起されるかを検討し、母乳投与による炎症の緩和と母乳中IgAが結合する腸内細菌の同定を試みる。加えて、母乳投与と宿主由来プロテアーゼの関連にも着目し研究を進めて行く。