Investigation of mechanisms in dysbiosis and GVHD post allo HSCT and its therapeutic application

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22901
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Fujiwara Hideaki 岡山大学, 大学病院, 助教 (90743683)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 移植片対宿主病 / 造血細胞移植 / 腸管上皮細胞 / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

Graft-versus-host disease （GVHD）is a major complication in allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (bone marrow transplantation). The pathogenesis of GVHD is well studied as the immune cell mediated system but GVHD can be refractory to various treatments once it developed. In this study, we investigated other mechanisms that caused and exacerbated GVHD; GVHD→disturbance of mitochondrial respiration in intestinal epithelial cells→increased oxygen in cells→increased oxygen in the intestinal lumen→dysbiosis→exacerbated GVHD. This novel insight brought a new strategy to GVHD prophylaxis and treatment independent of immunosuppressive therapies. We will target mitochondria as a therapeutic target to establish new strategies to prevent and treat GVHD post allogeneic hematopoietic stem cell transplantation.

Free Research Field

造血細胞移植

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は免疫細胞により攻撃される体組織（特に重症となる腸）に着目し、GVHDによって引き起こされる組織の変化を実験的に明らかにしています。GVHDによる腸内細菌叢の乱れが腸内環境の乱れであることに着目し、この原因が腸の細胞の呼吸・エネルギー産生器官であるミトコンドリア障害であることを明らかにしました。今後はミトコンドリアを標的とした治療法を確立し、体組織を丈夫にすることでGVHDを低減する安全な同種造血幹細胞移植法を確立することを目的としています。これによりこれまで同種造血細胞移植の適応とならなかった高齢者にも安全にかつ有効な治療を可能とすることを目指しています。