2019 Fiscal Year Research-status Report
腸管上皮オートファジーによる新規免疫調節機構の解析とクローン病新規治療標的の抽出
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19K08438
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
長堀 正和 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 准教授 (60420254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永石 宇司 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60447464)
渡辺 守 東京医科歯科大学, 高等研究院, 特別栄誉教授 (10175127)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 腸管免疫 / 腸管上皮 / 炎症性腸疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は申請者らがこれまで見出してきた「腸管粘膜の免疫恒常性は腸管上皮細胞のオートファジー機能と粘膜内リンパ球とのクロストークによって制御され、その破綻がIBDの本態となる」という独自の概念や知見を基盤として、オートファジーによる腸管粘膜の免疫調節機構を解明しつつ、その機能不全によって誘導される免疫異常からクローン病に対する新規治療標的を抽出することを目指し、研究を遂行している。その結果、本研究では当該研究期間に以下のような成果が得られた。１）我々の腸管上皮培養技術を用いて野生型 (WT) および大腸上皮特異的Atg5欠損マウス腸管組織から単離した腸管上皮細胞を初代培養した結果、WTと同様にAtg5欠損マウス由来の腸管上皮からでもオルガノイドを作製することに成功した。２）WTオルガノイドにstarvation等によってオートファジーを誘導した結果、共焦点顕微鏡下でLC3の凝集が確認された。３）またWTオルガノイドの生化学的解析では、LC3-Ⅱやp62の発現上昇が確認された。４）さらに阻害剤によってWTオルガノイドのオートファジーの誘発を抑制した結果、LC3の凝集形成やLC3-Ⅱ、p62の発現の発現が抑制されることが確認された。これらの研究成果は上記の条件下における腸上皮オルガノイドのオートファジー機能が正常に誘導されており、免疫応答を含めたその他の生理機能を生化学的、細胞生物学的に解析することが可能であることを示唆する。さらに現在、これらの細胞を用いた免疫学的解析にむけて、その条件検討を進めている。さらに、in vivo実験系では遺伝子改変動物における疾患モデルの誘導とその臨床および病理学的解析、フローサイトメトリー、サイトカイン測定、また免疫組織染色などを現在試みている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クローン病の病態はオートファジーの機能不全によって誘導される免疫異常が根幹にあり、腸管粘膜の免疫恒常性が腸管上皮細胞のオートファジー機能と粘膜内リンパ球とのクロストークによって制御されていることに着目しているが、今回我々はマウスから樹立した腸上皮オルガノイドにおいて生理的なオートファジー機能を確認し、またその解析系を樹立できたことは大きな成果であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は腸管上皮による免疫応答の調節メカニズムに着目し、これを詳細に解析するためにin vitroおよびex vivo実験系ではオートファジー機能不全のオルガノイドを用いて共焦点・二光子顕微鏡下での細胞内小器官の観察、分子生物学的解析、そしてリンパ球との混合培養系でのサイトカイン産生や増殖能の解析を、またin vivo実験系では遺伝子改変動物における疾患モデルの誘導とその臨床および病理学的解析、フローサイトメトリー、サイトカイン測定、また免疫組織染色などを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
理由：試薬等が計画当初より廉価で購入可能であったため。
使用計画： 検討する数・種類を拡大して解析を行うため、試薬を増量して購入する予定である。
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[Journal Article] Receptor-interacting protein kinase 3 (RIPK3) inhibits autophagic flux during necroptosis in intestinal epithelial cells.2020
Author(s)
Kana Otsubo, Chiaki Maeyashiki, Yoichi Nibe, Akiko Tamura, Emi Aonuma, Hiroki Matsuda, Masanori Kobayashi, Michio Onizawa, Yasuhiro Nemoto, Takashi Nagaishi, Ryuichi Okamoto, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Satoru Torii, Eisuke Itakura, Mamoru Watanabe, Shigeru Oshima.
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: 594
Pages: 1586-1595
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Evidence-based diagnosis and clinical practice guidelines for intestinal Behçet's disease 2020 edited by intractable diseases, the Health and Labour Sciences Research Grants.2020
Author(s)
Kenji Watanabe , Satoshi Tanida , Nagamu Inoue , Reiko Kunisaki , Kiyonori Kobayashi , Masakazu Nagahori , Katsuhiro Arai , Motoi Uchino , Kazutaka Koganei , Taku Kobayashi , Mitsuhiro Takeno , Fumiaki Ueno , Takayuki Matsumoto , Nobuhisa Mizuki , Yasuo Suzuki , Tadakazu Hisamatsu
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Journal Title
J Gastroenterol.
Volume: Epub ahead of print
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development and validation of a deep neural network for accurate evaluation of endoscopic images from patients with ulcerative colitis.2020
Author(s)
Kento Takenaka , Kazuo Ohtsuka , Toshimitsu Fujii , Mariko Negi , Kohei Suzuki , Hiromichi Shimizu , Shiori Oshima , Shintaro Akiyama , Maiko Motobayashi , Masakazu Nagahori , Eiko Saito , Katsuyoshi Matsuoka , Mamoru Watanabe
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Journal Title
Gastroenterology
Volume: Epub ahead of print
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] CD8αα+ T cells show amoeboid shape and frequent morphological change in vitro, and localize to small intestinal intraepithelial region in vivo.2020
Author(s)
Yuria Takei, Yasuhiro Nemoto, Ryo Morikawa, Shohei Tanaka, Shigeru Oshima, Takashi Nagaishi, Ryuichi Okamoto, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Mamoru Watanabe.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 523
Pages: 328-335
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] High-fat diet-derived free fatty acids impair the intestinal immune system and increase sensitivity to intestinal epithelial damage.2020
Author(s)
Shohei Tanaka, Yasuhiro Nemoto, Yuria Takei, Ryo Morikawa, Shigeru Oshima, Takashi Nagaishi, Ryuichi Okamoto, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Susanne Stutte, Mamoru Watanabe.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 522
Pages: 971-977
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Indolent T cell lymphoproliferative disorder with villous atrophy in small intestinediagnosed by single-balloon enteroscopy.2019
Author(s)
Takashi Nagaishi, Daiki Yamada, Kohei Suzuki, Ryosuke Fukuyo, Eiko Saito, Masayoshi Fukuda, Taro Watabe, Naoya Tsugawa, Kengo Takeuchi, Kouhei Yamamoto, Ayako Arai, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe.
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Journal Title
Clin J Gastroenterol.
Volume: 12
Pages: 434-440
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Predictors of mucosal healing during induction therapy in patients with acute moderate-to-severe ulcerative colitis.2019
Author(s)
Maiko Motobayashi, Katsuyoshi Matsuoka, Kento Takenaka, Toshimitsu Fujii, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Fumihiko Iwamoto, Kiichiro Tsuchiya, Mariko Negi, Yoshinobu Eishi, Mamoru Watanabe
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Journal Title
J Gastroenterol Hepatol.
Volume: 34
Pages: 1004-1010
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] The clinical efficacy of ustekinumab (UST) in patients with Crohn’s disease (CD).2019
Author(s)
Eiko Saito, Kohei Suzuki, Shuuji Hibiya, Maiko Motobayashi, Kento Takenaka, Nobukatsu Horita, Hiromichi Shimizu, Michio Onizawa, Toshimitsu Fujii, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe
Organizer
Asian Organization of Crohn’s and Colitis
Int'l Joint Research
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