小腸細菌叢の解析による小腸粘膜障害・潰瘍性疾患発症機序の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07933
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中田 史子 東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (70815448)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早河 翼 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (60777655) ; 山田 篤生 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80534932) ; 新倉 量太 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90625609)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 小腸粘膜障害 / Dysbiosis / 幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

小腸潰瘍・小腸悪性リンパ腫・小腸癌・小腸ポリポーシス患者17人の小腸細菌叢の解析をすすめた。解析には16ｓrRNAメタゲノム解析を用いた。小腸潰瘍の患者はBacteroides属、Fusobacterium属が多く、小腸悪性リンパ腫・癌の患者はCollinsella属、Blautia属が多く、ポリポーシスの患者はBifidobacterium属が菌叢の多くを占めた。マウスモデルにおいては、幹細胞を特異的に標識可能なLgr5-CreERTマウスと内分泌系前駆細胞を特異的に標識可能なMist1-CreERTマウスを用い、Rosaレポーターマウスと交配させる系譜追跡実験の解析をすすめた。ドキソルビシンによる粘膜障害を惹起させ、Lgr5陽性細胞とMist1陽性前駆細胞の幹細胞化を誘導した。これまでの遺伝子発現解析の結果から、この幹細胞化にはNotch経路の活性化が影響を与えていることが明らかになっている。また、Mist1陽性前駆細胞はApc遺伝子を欠損させると腫瘍を形成することも明らかになっている。この微小環境における、細菌叢の解析をすすめた。16sRNA解析による糞便中細菌層解析の結果、幹細胞・前駆細胞の活性化状態により細菌叢に相違がある可能性が示唆され

Current Status of Research Progress

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

Reason

ヒト小腸検体を用いた16ｓrRNAメタゲノム解析をヒト胃検体の細菌叢との違いに関する検討をすすめていく。
マウスモデルを用いた幹細胞・前駆細胞の相互転換のメカニズムと腸内細菌叢の関連について、細菌層解析をすすめた。消化管粘膜の幹細胞・前駆細胞の活性化状態と細菌層変化との関連を、マウスモデルに細菌を投与することによって検討していく予定である。また、マウスにジクロフェナクを投与することで胃・小腸・大腸に多発潰瘍を惹起できることを予備的検討で確認し、長期投与の実験系の条件検討をすすめた。

Strategy for Future Research Activity

マウスモデルにおけるジクロフェナク投与実験を進め、長期間にわたる幹細胞・前駆細胞の系譜解析・細菌層解析を進めていく。さらに、ヒト臨床検体を用いた細菌層解析データとの比較を行い、ヒトにおける小腸粘膜障害の病態理解をすすめていく。