Suppression of radiation-induced gastrointestinal disorders through the regulation of intestinal flora by the tumor suppressor p53

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22525
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: TANIKAWA CHIZU 東京大学, 医科学研究所, 助教 (30422421)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: p53 / 腸内細菌叢 / 消化管障害

Outline of Final Research Achievements

p53 is the most frequently mutated tumor-suppressor that functions as a transcription factor. p53-deficient mice are sensitive to radiation-inducible gastrointestinal disorders, however its molecular mechanism has not been elucidated. We found a novel role of p53 in intestinal flora control. The gut microbiota and its metabolite, short-chain fatty acids, were altered in the feces of p53-deficient mice after irradiation. We screened the p53 target genes in the mouse small intestine and found that p53 strongly induces some acute phase proteins.

Free Research Field

分子腫瘍学、ゲノム医科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の次世代シークエンス技術の進歩によりマイクロバイオーム研究は著しい発展を遂げ、腸内細菌叢の変化は肥満や炎症性腸疾患だけでなく、自閉症や肝がん、大腸がん等様々な疾患との関連が示されている。一方p53と腸内細菌叢の関連はこれまで報告されていなかった。本研究により、p53による腸内細菌叢の制御が明らかになったことで、消化器がん・炎症性腸疾患の新たな制御メカニズムが示唆された。さらに消化管障害に関与するp53下流遺伝子群は分泌タンパク質であることから、その投与により、高リスク群に対して腸内細菌叢やその代謝産物である短鎖脂肪酸を標的とした予防的介入または治療の可能性が開かれると期待される。