2020 Fiscal Year Research-status Report
腸内細菌叢の活性で調節される食物由来の概日リズム振動化合物の同定及びヒトへの応用
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18KK0274
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
高橋 章 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (90304047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬渡 一諭 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 講師 (40352372)
上番増 喬 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任助教 (10581829)
下畑 隆明 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (90609687)
山田 苑子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (30716634)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2022-03-31
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| Keywords | 腸内微生物細菌叢 / 概日リズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、食事または食物由来の成分を用いてヒトの概日リズム関連疾患への予防または改善への応用を目指すため、腸内微生物細菌叢の活性を考慮した介入方法の開発を目指す研究である。
食物由来の概日リズム振動化合物を探索する方法として、（１）国際共同研究先の有する概日リズム振動を活性化する化合物の基本構造リストを基に探索する、（２）当研究機関が有する腸内微生物細菌叢の構成や活性に作用する食物由来低分子化合物ライブラリを基に探索する、（３）概日リズム不調との関連性が強く疑われる疾患の治療薬（その中の天然化合物を中心に）から探索することから開始した。まず、数十化合物を選別し、培養細胞を用いた概日リズム関連遺伝子（Per2, Bmal1）の転写調節領域のリアルタイムレポーターアッセイを行うと、数化合物で振動の活性効果が確認された。これらの化合物は概日リズム及び腸内微生物細菌叢への効果が報告されておらず、新たな概日リズム振動化合物である可能性が考えられた。
この中の1つの化合物の精製に成功したため、薬物動態試験を行った。すると、血中や各組織から検出されたが、この化合物またはアナログには特定の組織（特に肝臓）に指向性が高いことがわかった。そこで、実験動物へ長期に経口投与を行い、肝臓への効果を評価した。RNAseqによるTranscriptomeと質量分析装置によるMetabolome解析を行った。すると、ある代謝遺伝子群が有意に変動していたため、現在、Metabolome解析やフェノタイプとの関連性を検討しているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年度までに国際共同研究機関へ研究分担者1名を約5か月間派遣して実質的な研究を行った。そこで、これまでに概日リズムへの効果が報告されていない低分子化合物の候補を数化合物見出することができた。令和２年度は、そのうち1つの化合物を精製することに成功し、実験動物を用いた薬物動態試験と長期投与試験を開始した。令和２年度に国際共同研究先での実験を予定していたが、新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受け、渡航できなかった。実験計画より若干遅れているが、打ち合わせを重ねて分担して実験や解析を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
概日リズム振動化合物として見出した低分子化合物は、培養細胞を用いて概日リズム関連遺伝子の遺伝子発現及びタンパク質発現を評価するとともに、実験動物を用いた長期投与の効果を評価する。1つの化合物の精製に成功したため、薬物動態試験を行ったところ、この化合物またはアナログには特定の組織（特に肝臓）に指向性が高いことがわかった。そこで、今後は肝臓への効果と概日リズムとの関連性について、Transcriptome解析やMetabolome解析を用いて詳細な調節・制御経路の解明や標的分子の同定を進める。RNAseqによるTranscriptomeでは代謝遺伝子群が有意に変動していたため、質量分析装置によるMetabolome解析をやフェノタイプとの関連性を検討しているところである。
新型コロナウイルス感染拡大の影響で、研究分担者の派遣を見送ることになったが、定期的なオンラインミーティングやテキストミーティングを行い、実験や解析の役割分担や共同作業を明確化し、さらに、クラウドサーバを用いたデータシェアを行うことで、円滑な共同研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
令和２年度に研究分担者1名を共同研究先に派遣する予定であった。新型コロナウイルス感染拡大の影響で、見送ることになった。定期的にオンラインミーティングやテキストミーティングを行っており、解析方法を打ち合わせ結果、日本側グループがサンプリングし、精製したサンプルのみを国際輸送して国際共同研究側に送ることになった。解析にあたっては、互いにデータを共有して分担して実施することになった。よって、今回の研究分担者の渡航開始が次年度にずれ込んだことにより、令和元年度に計上していた渡航・滞在費（約150万円）が次年度に繰り越しになった。新型コロナウイルス感染拡大の影響で、国際共同研究先への次回派遣の予定は未定であるが、現在分担して進めている解析を完了し、令和3年度中に研究分担者1名を派遣し、使用する予定である。
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Research Products
(1 results)
