腸炎における粘膜障害治癒に関与する腸内細菌の同定とそのメカニズムの解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19F19785
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 大野 博司 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (50233226)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SUN PEIJUN 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2019-11-08 – 2023-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 腸内細菌 / IgA / Lactobacillus / Dorea / DSS誘導性大腸炎

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患（IBD）は大きくクローン病と潰瘍性大腸炎に分けられ、数年にわたり再燃と寛解を繰り返す。このような炎症反応にはいくつかの要因が関与しているが、腸内細菌も病態に大きな影響を与える要因の一つであることが示唆されている。いくつかの腸内細菌種についてはIBDの再燃と寛解時に相対量が変化することが報告されている。また、宿主IgAに結合した腸内細菌については宿主免疫系や粘膜層との相互作用が示唆されている。しかし、それらの菌の宿主への影響や、その作用機序については不明な点が多く残される。本研究では、IBD患者の寛解や障害を受けた腸粘膜層の回復に寄与する腸内細菌の同定を試みる。また、それらの菌の作用機序について解析を行う。
これまでに、潰瘍性大腸炎患者において寛解期にLactobacillusが、活動期ではDoreaがIgA結合菌として増加していることを明らかにした。また、デキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘導性大腸炎マウスにLactobacillusを投与することで、大腸炎の回復が促進されることを確認した。さらに、無菌マウスにLactobacillusまたはDoreaを定着させDSS誘導性大腸炎を発症誘導したところ、Dorea定着マウスはLactobacillus定着マウスに比べより重篤な大腸炎を発症し、回復にも時間がかかることが明らかになった。このとき、潰瘍性大腸炎患者と同様に、大腸炎モデルマウスにおいても活動期・寛解期でこれらの菌の優位性が変化することを確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当該外国人特別研究員の出産育児に伴い、令和２年１２月１日～令和３年５月３１日の採用期間中断があった。
当初の予定どおり、IgAのLactobacillusおよびDoreaへの結合能の検討したが、実験の条件検討等に想定以上の時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、LactobacillusおよびDoreaの宿主との相互作用について解析を行う。大腸炎の活動期・寛解期でLactobacillus/Dorea比が変化する機序については、IgA特異性を中心に検討する。糞便中IgAのLactobacillusおよびDoreaへの結合能について、大腸炎活動期・寛解期での違いをELISAまたはフローサイトメーターで解析する。また、Lacotbacillus/Dorea比変化に伴う大腸免疫細胞および遺伝子発現の変動を解析し、宿主への影響を検討する。