2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of the mechanism of exacerbation of SARS-CoV2 infection by lifestyle-related diseases
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21K11592
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
水谷 壮利 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (00376617)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | COVID-19 / microbiome / SARS-CoV-2 / dysbiosis / microbiota |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人の腸内に共生する細菌（腸内細菌叢）は人の免疫の維持に関与し、健康にとって不可欠な存在であることが知られている。さらに腸内細菌叢の種類とバランスの変化は、がんや、糖尿病といった多くの病気の発症に関与することがわかりつつある。ウイルス感染症においても、その感染と病気の発症には人の体内に共生するさまざまな微生物の影響を受けていることが報告されており、感染によって腸内細菌叢の種類とバランスが崩れることも知られている。それは腸肺軸という概念で、生理学的に消化管と呼吸器（肺）は密接に関係していることが理由である。COVID-19は主に呼吸器系の疾患であるが、新型コロナウイルス感染において、その感染に腸内細菌叢がどのように影響するのか、またCOVID-19感染症の発症にどのように関与するのかは不明な点が多い。
初年度は、東京大学医科学研究所附属病院に入院した主に軽症のSARS-CoV-2感染患者の22名を対象に、新型コロナウイルス罹患後の感染者の腸内細菌叢と血中の炎症状態の相関について解析を行った。その結果、健常者と比較すると、感染者では入院直後から腸内細菌叢の著しい変化が観察されるとともに、一部の細菌の動きは病態の重症化と関係が知られるIL-6関連分子などの複数の血中の炎症性サイトカインの上昇と相関していることが明らかとなった。この観察は、感染による腸内細菌叢の変化が免疫の活性化（炎症）に関与していることを示唆するとともに、COVID-19感染症の病態発症における腸内細菌叢の役割の理解に貢献が期待される。
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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
COVID-19患者の腸内細菌叢プロファイルの情報を初年度に収集し、炎症との相関解析まで進めることができている。研究目的である腸内細菌叢の病態への役割については、変動細菌種の同定などが必要となるが、それらの準備も遅延なく進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
COVID-19患者の腸内細菌叢の組成は入院中に経時的に変化し、ファーミキューテス門に属する細菌群（腸管の恒常性の維持に関わるとされる）が減少する一方、フソバクテリア、大腸菌など悪環境を示唆する一部の細菌の上昇も観察された。このような腸内細菌叢の変化は、Leaky gutと呼ばれる腸管透過性の上昇を誘発し、細菌や毒素が循環系に入り込み、全身性の炎症反応をさらに悪化させる可能性があります。今回観察された一部の腸内細菌叢の変化は炎症性サイトカインのレベルと相関していることから、この知見は、COVID-19患者で観察された特定の腸内細菌叢の時間的変化を含め、病態と腸内環境の関連性を理解する必要性を強調するものである。今後の研究方針として、細菌叢の変化がなぜ、炎症性サイトカインの上昇に繋がるのかという疑問について、より詳細に腸内環境の変化について、検証を進める。
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| Causes of Carryover |
ほぼ計画通りに使用したが、残額に端数が生じた為。次年度の助成金とともに実験消耗品などとして使用予定である。
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