炎症性腸疾患のディスバイオシス改善のための植物乳酸菌活用戦略

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K05930
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 東川 史子 広島大学, 医系科学研究科(薬), 特任准教授 (70346534)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉山 政則 広島大学, 医系科学研究科(薬), 共同研究講座教授 (30106801)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 潰瘍性大腸炎 / クローン病 / 腸内細菌叢 / ディスバイオシス / 植物乳酸菌

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患（IBD: inflammatory bowel disease）である潰瘍性大腸炎（UC: ulcerative colitis）とクローン病（CD: Crohn’s disease）の日本国内の患者数は、欧米と比較すると依然として低いものの、近年急増しており、いずれは欧米並みになると考えられている。IBDは自己免疫疾患で発症原因は不明であるが、腸内細菌との関わりが報告されていることから、本研究では、IBD患者と健常者の腸内細菌を比較し、IBDの腸内細菌叢に対する植物由来の乳酸菌の影響を検討することを目的としている。
令和2年度はUC患者及び健常者の腸内細菌の16S rRNAメタゲノム解析を実施し、その特徴について比較したところ、Proteobacteria門の割合がUC患者で高い傾向にあり、その中でもGammaproteobacteria綱が高かった。また、Enterococcus属やPrevotella属が健常者より高かった一方で、Verrucomicrobia門は低い傾向にあり、Prosthecobacter属は検出頻度がUC患者で有意に低かった。
また、前年度に続き、新しく取得したヒト腸内細菌サンプルの培養上清によるCaco-2細胞への影響の検討を進めた。腸内細菌の培養上清を腸管由来細胞のCaco-2細胞へ添加培養すると、UC患者由来の培養上清ではCaco-2細胞数の減少が認められた。ところが、UC患者について、メサラジン等のUC治療薬服用中の患者と服薬無しの患者を分けて比較すると、服薬中のUC患者由来の培養上清では、服薬無しの患者由来より生存細胞数が有意に高く、健常者とほぼ同程度であった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

新型コロナウイルス感染症の流行により、便サンプルの新規取得と培養等の実施に支障が出た。しかしながら、流行以前に得られていたサンプルを用いて、メタゲノム解析やin vitro実験によって興味深い知見が得られており、少し遅れ気味なものの、おおむね順調に進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度中に目標数までの便サンプル取得を予定していたが、新型コロナウイルス感染症が流行し、便中にウイルスが検出されるとの報告があったことから、一旦新規募集を停止した。今年度は、状況を見極めつつ、可能ならばサンプルを追加したい。新型コロナウイルス感染症が収束するまでは、実験動物へのヒト便移植実験は保留とし、in vitroにおいてCaco-2細胞での検討を行い、UC患者由来の腸内細菌培養上清添加によるCaco-2細胞数減少を抑制する植物乳酸菌のスクリーニングを進める予定である。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス蔓延のため、研究遂行の制限や共同実験施設の使用制限があったため。今後の新型コロナウイルスの流行状況は予測できないものの、令和3年度は、比較的コストがかかる実験を予定しており、繰り越し分に関してはそれらに充てる予定である。