発癌と炎症を促進するEnterococcus属を取り巻く腸内環境の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07904
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 飯田 宗穂 金沢大学, 附属病院, 助教 (40705604)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北村 和哉 金沢大学, 附属病院, 助教 (00579633) ; 藤永 由佳子 金沢大学, 医学系, 教授 (60252954)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 腸内細菌

Outline of Annual Research Achievements

腸内細菌叢を制御するには、細菌と細菌の相互作用を理解することが重要である。腸内のEnterococcus属は肝発癌や腸炎を促進する細菌であり、これを制御することは疾患の予防・治療につながる。しかしEnterococcus属が細菌叢の中でどのように他の細菌と相互作用するのか解明されていない。患者便、かつ肝発癌マウスモデルや腸炎マウスモデル便のメタゲノムデータを用いたネットワーク解析からEnterococcus属と共存しない細菌を同定しEnterococcusの発育を抑制する菌を推定するのが目的である。まずは、健常者、かつ肝癌患者、炎症性腸疾患患者便中に存在するEnterococcus属を分離培養することを試みた。分離培養には2種類のEnterococcus分離培地を用いた。分離培養されるEnterococcusの半数以上はEnterococccus feaciumであった。ついでEnterococcus faecalis、その他のEnterococcusが続いた。これら分離株の一部からDNAを抽出しシーケンシングを行い、E. faeciumやE. faecalisといった菌種を確定した。続いて、患者便、健常者便からDNAを抽出し、これらを次世代シーケンサーMiseqを用いて全ゲノムショットガンシーケンシングを行い、メタゲノム解析を行った。Enterococcus族は健常者便細菌叢にはあまり存在せず、肝癌患者や炎症性腸疾患患者便細菌叢には健常者に比して多く存在した。このメタゲノムデータを用いて共存する細菌について相関ネットワーク解析を実行中である。ネットワーク解析からEnterococcus属と共存しにくい細菌種を見出した。その細菌種を多く含むのは健常者便であった。その菌種を多く含む腸内細菌叢を持つマウスではEnterococcusの発育が抑制された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

健常者、肝癌患者、炎症性腸疾患患者便からのEnterococcus属の分離を終えた。また同患者便からDNAを抽出しメタゲノム解析のため全ゲノムショットガンシーケンシングを行い、得られたデータから相関ネットワーク解析を施行した。Enterococcusの発育を抑制する細菌種候補を見出し、その菌種を多く含む便が生体内でEnterococcusの発育を抑制することが分かった。おおむね予定通りの進行である。

Strategy for Future Research Activity

Enterococcus属、特に頻繁に分離培養されたE. faeciumやE. faecalisと共存しやすい細菌、しにくい細菌について候補をしぼり、共培養実験を実行する。マウス生体内での発育抑制も観察し、腸炎や発癌への抑制効果も検討する。

Causes of Carryover

細菌培養にかかる時間を考慮し、同実験を年度内ではなく次年度に使用することとしたため。次年度から計画的に細菌培養を行い使用する計画としている。