A study for intestinal archaea in human health and disease

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K08384
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 三島 義之 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (30397864)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉木 秀幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00421842)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: アーキア / 炎症性腸疾患 / 腸内微生物 / 腸管免疫

Outline of Annual Research Achievements

アーキアは、生物進化においてユニークな微生物群であり、難培養で機能不明なものが多い。ヒト腸管内にも生息しているが、腸疾患に与える影響は不明である。そこで本研究では、ヒト腸管アーキアのプロファイリングと炎症性腸疾患へ及ぼす影響の検討に加え、未知アーキアの培養と機能解析を試みることが目的であった。
アーキアは強固な外膜を有し100℃以上の高熱や高酸下などの劣悪環境でも生息できる性質から、通常の手法では十分なDNA抽出ができていない可能性があり、未知な種がヒト消化管に存在する可能性も十分あると考えられた。そこで、産業技術総合研究所では、新規DNA抽出・培養法の開発を進め、当大学ではサンプル採取を一貫して行っている。
本研究の最終年度の実績として、当大学では登録者数が着実に増え、現段階で合計100名以上の患者からサンプルを採取した。産業技術総合研究所においては、様々な新規の微生物検出・培養技術を駆使して検討を重ね、予備実験としてのマウスを用いた解析では、小腸に分布するアーキアの検出や、一部のアーキアの培養には成功した。しかし、ヒトのサンプル解析では、検体からの微生物DNA量がごく少量であり、新規DNA増幅技術を駆使したさらなる検討が必要と考えられ、現在も進行中である。
研究期間全体の研究成果であるが、上記のように、ヒトサンプルを用いた検討では、十分な数のサンプル採取はできたものの、新規のDNA抽出法を用い解析が行なえず、今後の課題と考える。これは、COVID-19の影響で予定していた双方への往来が一度も実現できなかったことが大きく影響した。一方で、マウスの検討では、小腸に生息する特殊なアーキアを見出し、それらが腸疾患に与える影響を解析中であり、今後さらなる解析後に報告したいと考えている。