Integrative analysis of metagenomics and metabolomics for eosinophilic gastrointestinal disorders in children

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K21670
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 正田 哲雄 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 生体防御系内科部, 医師研究員 (00724311)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 好酸球性消化管疾患 / 腸内細菌叢 / メタボローム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、腸内細菌叢解析ならびにメタボローム解析により、未だ解明されていない好酸球性消化管疾患（EGID）の疾患特異的な腸内環境パターンと代謝産物を明らかにすることである。研究実施期間内に内視鏡検査を目的に入院した4－20歳の患者を対象とした。臨床情報と病理所見に基づき診断したEGIDの対象者5名と小児炎症性腸疾患（潰瘍性大腸炎とクローン病）の疾患対照者10名から検体を採取した。内視鏡処置前に採取した便と内視鏡生検検体を用いて、腸内細菌叢解析ならびにメタボローム解析により細菌叢・代謝物の測定を行った。腸内細菌叢解析については、門レベルからOTU（Operational Taxonomic Unit）レベルの菌種組成比ならびにα多様性指数の群間比較を行ったが、多重補正の結果から各群で明らかな差異のある因子は特定できなかった。また、腸内細菌叢のプロファイルを可視化するために実施した主座標分析においても各群を分離することはできなかった。メタボローム解析については、候補化合物が絞り込まれた322ピークにおいて群間比較を行いEGIDに特有の代謝物を探索したが、多重補正の結果から各群で明らかな差異のある物質は特定できなかった。主成分解析ならびに階層的クラスタリング解析においても、代謝物質プロファイルにより各群を分離することはできなかった。得られた代謝物質データおよび腸内細菌叢データを統合的に解析した結果、相関関係を示す因子群が複数抽出されたが、現時点では直接的な因果関係は不明である。これらの結果から、EGID群ならびに疾患対照群における腸内細菌叢・代謝物質プロファイルは、今回検討できた症例数で明らかになるほどの明確な差異がないということが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Serum Biomarkers for the Diagnosis of Eosinophilic Esophagitis and Eosinophilic Gastroenteritis. (2017)
  • Author(s): Ishihara S, Shoda T, Ishimura N, Ohta S, Ono J, Azuma Y, Okimoto E, Izuhara K, Nomura I, Matsumoto K, Kinoshita Y.
  • Journal Title: Intern Med. Volume: 56 Pages: 2819-2825
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.8763-16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Factors Associated with Development of Food Allergy in Young Children after Liver Transplantation: A Retrospective Analysis of 10 Years' Experience. (2017)
  • Author(s): Mitsui M, Shoda T, Natsume O, Nomura I, Narita M, Fukuda A, Sakamoto S, Kasahara M, Ohya Y.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol Pract. Volume: 5 Pages: 1698-1706
  • DOI: 10.1016/j.jaip.2017.04.013
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene Expression Patterns in Distinct Endoscopic Findings for Eosinophilic Gastritis in Children. (2017)
  • Author(s): Sato M, Shoda T, Shimizu H, Orihara K, Futamura K, Matsuda A, Yamada Y, Irie R, Yoshioka T, Shimizu T, Ohya Y, Nomura I, Matsumoto K, Arai K.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol Pract. Volume: 5 Pages: 1639-1649
  • DOI: 10.1016/j.jaip.2017.03.030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Yogurt consumption in infancy is inversely associated with atopic dermatitis and food sensitization at 5 years of age: A hospital-based birth cohort study. (2017)
  • Author(s): Shoda T, Futamura M, Yang L, Narita M, Saito H, Ohya Y.
  • Journal Title: J Dermatol Sci. Volume: 86 Pages: 90-96
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2017.01.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Eosinophilic esophagitis versus proton pump inhibitor-responsive esophageal eosinophilia: Transcriptome analysis. (2017)
  • Author(s): Shoda T, Matsuda A, Nomura I, Okada N, Orihara K, Mikami H, Ishimura N, Ishihara S, Matsumoto K, Kinoshita Y.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol. Volume: 139 Pages: 2010-2013
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2016.11.028
  • Peer Reviewed