包括的微生物叢解析による5-ASA抗炎症作用機序の解明と新規IBD治療戦略の探索

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08380
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 久松 理一 杏林大学, 医学部, 教授 (60255437)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 腸内細菌叢 / 5-アミノサリチル酸 / 経時的変化 / 雌雄差

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、5-アミノサリチル酸（5-ASA）投与によるマウス腸管microbiota変化の評価を第一の目的とした。マウスの腸管microbiotaには個体差があり、これがmicrobiome解析結果のばらつきにつながるため、我々は４週齢のSPF環境下野生型C57BL/6マウスを購入後、8週齢までbedding transferによる腸管microbiotaの均一化を図り、その後、5-ASA投与を開始した。当初の研究実施計画に沿って、5-ASAは粉末飼料に混ぜ、マウスの摂取量が臨床における投与量を考慮したヒト(60kg)の4000 mg/日に相当する820 mg/kg/日を12週齢まで投与した。投与開始０週、２週、４週の糞便についてDNA抽出を行い、16S RNA gene amplicon sequencingによる解析を行った。今回、我々は、4週間のbedding transferを行ったが、メスで5-ASA非投与群（コントロール群）と5-ASA群の投与０週時点での細菌叢の均一化が達成できていた一方で、オスでは、均一化が十分と言えない状況であった。5-ASA非投与群（コントロール群）においても4週間の間に腸管細菌叢の経時的変化を認めた。メスでは、5-ASA群の細菌叢はコントロール群と比較して経時的に変化していた。オスでは、０週時点での細菌叢の不均一さのため統計学的評価は困難であった。これらの結果から、腸内細菌叢への介入および解析において雌雄差を考慮することの重要性が示唆された。また単一の時点ではなく経時的変化を評価すること、投与開始前にmicrobiotaの均一を図ることの意義が認められた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

Bedding transferによる腸管microbiotaの均一化がオスにおいて不十分と考えられる結果が得られため、オスマウスの検体の信頼性、高額な費用を要する今後の解析プランに用いるべきかについて検討を要した。また動物実験室の改修工事が行われたため、一時的にマウス飼育を中断せざるをえず、さらに、その後のCOVID-19感染拡大により動物実験の再開が困難な状況となっている。

Strategy for Future Research Activity

まずメスマウスを用いて当初の研究計画を推進する。一方、本研究で示唆された雌雄差について再実験を行う。追試の結果、オスでも腸管microbiotaの均一化が得られ、5-ASA投与による腸管micrbiotaの変化が確認された場合は、当初の研究計画に基づいてオスマウスについても研究をすすめる。

Causes of Carryover

Bedding transferによる腸管microbiotaの均一化がオスにおいて不十分と考えられる結果が得られため、オスマウスの検体の信頼性、高額な費用を要する今後の解析プランに用いるべきかについて再考を要した。そのため、解析が遅れ、解析に必要な費用を今年度は使用していない。さらに動物実験室の改修工事が行われたため、一時的にマウス飼育を中断せざるを得ず、さらに、その後のCOVID-19感染拡大により、無菌マウスを含む動物実験の再開が困難な状況となっている。次年度使用額を用いて今年度予定していた解析、マウス飼育を行う計画である。