Relationship between biofilm and biliary stent occlusion.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07013
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: Sumiyama Kazuki 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90385328)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金城 雄樹 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (20570831) ; 須田 亙 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (20590847) ; 杉本 真也 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (60464393) ; 高安 伶奈 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (20814833) ; 加藤 正之 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00366220) ; 古橋 広人 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (60909894)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 胆管ステント / バイオフィルム / メタゲノム解析 / 閉塞性黄疸

Outline of Final Research Achievements

In this study, we collected obstructed biliary stents from eight patients with obstructive jaundice and performed bacterial culture, metagenomic analysis, and structural analysis using various microscopes on the bacteria and biofilm inside the biliary stents. The results suggested that strains of enterococci promoted biofilm formation in a secondary bile acid environment, which may have contributed to the bile duct stent obstruction. We searched for agents with anti-biofilm effects, and suggested that candidate substance P may have inhibitory effects on biofilm formation by E. coli, Enterococci, and Staphylococci.

Free Research Field

消化器内視鏡と細菌叢

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、胆管ステントの閉塞という胆道治療上の課題に対し、閉塞のメカニズムに迫った。特に、バイオフィルムを透明化し可視化する手法を用いて閉塞した胆管ステントの表面を初めて観察し、胆管ステントの表面に実際にバイオフィルムが形成されていることを確認した。そして、閉塞物内には腸球菌が多く存在することを確認し、分離した腸球菌株の一部は、二次胆汁酸の存在下で、バイオフィルム形成が促進されるという結果が得られた。さらに、ステント表面のバイオフィルム形成を阻害する物質について知見を得た。これらを臨床応用することで、胆管ステント閉塞という臨床課題解決に貢献できる可能性がある。