腸管免疫機構と炎症性腸疾患の病因・病態におけるガングリオシドの機能解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10647
• Research Institution: Tohoku Medical and Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 小川 仁 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00312570)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 近 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (30270804) ; 渡辺 和宏 東北大学, 大学病院, 助教 (30569588) ; 井ノ口 仁一 東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (70131810) ; 海野 倫明 東北大学, 医学系研究科, 教授 (70282043)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / ガングリオシド

Outline of Annual Research Achievements

ヒト手術検体から得られた消化管粘膜を用いて、ガングリオシドの発現に関する検討を行っている。これまでに大腸癌症例の正常粘膜、潰瘍性大腸炎、クローン病の小腸大腸からそれぞれ炎症のある部位、炎症を認めない部位を、合計207検体を採取保存した。
これまでのHPTLCによる解析では、正常粘膜でのGM3, GD3, GD1a, LacCer, Gb3, GB4のガングリオシド発現は回腸、右側結腸、左側結腸、直腸においてほぼ同様であり、部位による発現に大きな違いはないことが確認された。また正常粘膜に比べて潰瘍性大腸炎粘膜ではHexCer,SM3, SM4の発現が炎症の有無に関わらず低下し、炎症のある部位ではない部位と比べてGM3, LacCer, GB3, GB4の発現が増加していることが確認された。これらの結果は、ガングリオシド分子種が潰瘍性大腸炎の病態形成に関与していることを示唆する所見である。
また免疫染色法により、大腸粘膜でGM3を発現している細胞の検討を行った。これまでのところ血管内皮細胞での発現を確認したが、従来の知見からはマクロファージをはじめとした炎症細胞での発現が予測されるため、今後染色条件等の検討を進める予定である。
これらのガングリオシド分子種の発現変化のメカニズムを探るため、正常粘膜、潰瘍性大腸炎の炎症のある部位、ない部位の粘膜からRNAを抽出し、TNFαをはじめとした炎症性サイトカインの発言をreal-time PCRで行うこととした。本実験は現在進行中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

検体の採取状況は順調に進んでいる。当初は３年間で200検体の採取を予定していたが、２年間で達成した。今後も検体採取は継続する方針である。
ガングリオシドの発現は研究開始前の予想通り、潰瘍性大腸炎で変化を認めた。今後は病態への関与を検討する、
これまでクローン病での検討をまだ行えていないが、今後行う予定である。またGM3ノックアウトマウスを用いたDSS腸炎の研究は途上であり、まだ結果は得られていない。

Strategy for Future Research Activity

・潰瘍性大腸炎粘膜から採取したRNAを用いて炎症性サイトカインの発現をreal-time PCRで検討し、ガングリオシド発現との相関関係を検討する。
・クローン病粘膜を用いて同様の実験を行い、潰瘍性大腸炎の発現パターンと比較する。
・通常マウスおよびGM3ノックアウトマウスを用いたDSS腸炎モデルでの炎症の検討を継続して行う。

Causes of Carryover

主にreal-time PCR用の試薬の準備がまだ十分でないため、上記の差額が生じた。次年度ではこの研究を進めるため、試薬購入費用が当初の計画よりも必要になるため。