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

2019 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 – 2021-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / ガングリオシド

Outline of Annual Research Achievements

本研究において平成28年度より正常大腸粘膜およびIBDの粘膜検体を採取、特に潰瘍性大腸炎粘膜におけるガングリオシドの発現を検討し下記の興味深い結果を得た。
①＜GM3は潰瘍性大腸炎（UC）の炎症部位粘膜で発現が亢進している＞手術検体から得られた正常大腸粘膜（大腸癌患者4例）、潰瘍性大腸炎の炎症部位と非炎症部位（4例の患者検体から、それぞれ炎症・非炎症部位を採取したもの）におけるGM3の発現をHPTLC法で比較した結果、潰瘍性大腸炎の炎症部位粘膜ではGM3発現が亢進していること、またreal-time RT-PCRの結果から、GM3遺伝子発現も亢進していることが判明した。
②＜潰瘍性大腸炎炎症部粘膜ではLacCer発現が亢進する一方、HexCer発現は低下している。さらにHexCerは非炎症部位でも正常粘膜に比して発現が低下している。＞①と同じサンプルを用いて、別なガングリオシド分子種の発現を検討した結果、LacCerはGM3と同様の変化に炎症部位で増加している一方、HexCerは低下していることを発見した。さらに興味深いことに潰瘍性大腸炎の非炎症部位でもHexCerは低下しており、このことはガングリオシドが炎症を発症していない部位でも変化していること、すなわち病態形成の極めて早期の段階に関与していることを示唆している。
以上の結果は、ガングリオシドが潰瘍性大腸炎の病態形成に深く関与していることを示している。今後はさらに、炎症の発症や増悪にどのような機序で関わっているか、動物実験等により研究を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は本研究期間中に動物を用いた腸炎モデルを作成し研究を行う予定であったが、マウス飼育室内に感染症が発症したため研究が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

上記の動物実験を行うとともに、炎症性腸疾患の検体数を増やして研究を継続する予定である。

Causes of Carryover

当初は本研究期間中に、DSS腸炎モデル動物およびGM3ノックアウトマウスを用いた研究を行う予定であったが、飼育ケージ内の感染が判明したため、研究が遅延している。またすでに採取した検体を用いた研究が完了していない。