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2022 Fiscal Year Annual Research Report

個人多様性を考慮した腸内環境状態遷移モデルの構築による大腸がんリスク要因の解明

Research Project

Project/Area Number 19J40249
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

水谷 紗弥佳  東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2019-07-01 – 2023-03-31
Keywords腸内細菌 / メタゲノム / メタボローム / 大腸がん
Outline of Annual Research Achievements

近年、大腸がんへの腸内細菌の関与について多くの研究報告がなされている。一般に、腸内環境の群集構造は個人差があることが知られているが、これまでの報告では、大腸がんへの関与が、個人が持つ腸内環境の多様性にどのように依するのかという問題は未着手であった。本研究では、発がんに至る腸内環境全体の変 動がもともとの腸内環境に依存しているという仮説を立て、これまで蓄積してきた腸内環境の大規模コホートデータを入力情報として、大腸がんに至る腸内環境 の状態遷移モデルを腸内環境のタイプ別に構築することを目的とした。
本研究室ではこれまで、国立がんセンターと共同で大腸がん患者さんから収集した便検体や「生活習慣などに関するアンケート」を元にメタゲノム解析データやメタボローム解析データを大規模に蓄積してきた。本研究では、このデータを元に、異なる腸内細菌群集構造のタイプ間で、年齢、性別、BMI、および、喫煙習慣について比較をした。その結果、Prevotella属を主な構成種とするタイプには男性が多く、喫煙習慣を表すブリンクマン指数も高いことがわかった。また、30歳未満の被験者は全て Bacteroides属を主な構成種とするタイプの群集構造を持つことがわかった。これらの結果は、サンプルを年齢や性別ごとに層別化した上で大腸がんと腸内細菌の関連性を解析する必要を示唆している。そこで2022年度は、年齢を層別化し、特に若年性の大腸がん患者の腸内細菌叢に注目して解析を行なった。若年生の大腸がんは世界的にもこれまであまりサンプル収集が行われて来なかったため、知見が少ない。本研究では、健常者と大腸がん患者の腸内細菌叢を若年層とそれ以外で比較し、若年層特有の大腸がん関連腸内細菌を特定した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results)

  • [Journal Article] Recent advances of machine learning applications in human gut microbiota study: from observational analysis toward?causal inference and clinical intervention2023

    • Author(s)
      Salim Felix、Mizutani Sayaka、Zolfo Moreno、Yamada Takuji
    • Journal Title

      Current Opinion in Biotechnology

      Volume: 79 Pages: 102884~102884

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2022.102884

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Leveraging explainable AI for gut microbiome-based colorectal cancer classification2023

    • Author(s)
      Rynazal Ryza、Fujisawa Kota、Shiroma Hirotsugu、Salim Felix、Mizutani Sayaka、Shiba Satoshi、Yachida Shinichi、Yamada Takuji
    • Journal Title

      Genome Biology

      Volume: 24 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13059-023-02858-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mediation effect of intestinal microbiota on the relationship between fiber intake and colorectal cancer2022

    • Author(s)
      Shimomura Yoshimitsu、Zha Ling、Komukai Sho、Narii Nobuhiro、Sobue Tomotaka、Kitamura Tetsuhisa、Shiba Satoshi、Mizutani Sayaka、Yamada Takuji、Sawada Norie、Yachida Shinichi
    • Journal Title

      International Journal of Cancer

      Volume: 152 Pages: 1752~1762

    • DOI

      10.1002/ijc.34398

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Association Between Diet and <i>Fusobacterium nucleatum</i> in the Feces of Healthy Adults: A Hospital-based Cross-sectional Study2022

    • Author(s)
      Narii Nobuhiro、Zha Ling、Sobue Tomotaka、Kitamura Tetsuhisa、Shiba Satoshi、Mizutani Sayaka、Yamada Takuji、Yachida Shinichi
    • Journal Title

      Cancer Prevention Research

      Volume: 16 Pages: 119~126

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-22-0399

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2023-12-25  

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