GLP-2アナログ製剤治療によって誘導される小腸上皮single cell transcriptome解析

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08037
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 山田 洋平 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60383816)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 筋野 智久 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40464862)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 短腸症候群 / GLP-2アナログ製剤 / single cell transriptome / 腸内細菌叢

Outline of Annual Research Achievements

GLP-2アナログ製剤を導入した短腸症候群の患者５例において、GLP-2アナログ製剤の導入前・導入後3ヶ月後、6ヶ月後、12ヶ月後に尿量・便量測定、血液検査、骨密度・体組成検査、内視鏡的腸管粘膜生検および便汁採取を行い、治療前後の変化を検討した。年齢は19－60歳だった。４例で体重および非脂肪量の増加が見られた。また全例で便量は減少していた。輸液量、経静脈投与熱量は４例で減量可能であり、１例は静脈栄養からの離脱を達成した。
＜血清マーカーによる栄養学的評価＞血中シトルリン値は全ての症例で上昇が見られた。Feは減少傾向だった。また治療前は全例フェリチン高値であったが、治療後低下した。また肝胆道系酵素において治療開始前に高値であった症例は、本剤導入により改善がみられ、ASTに関しては治療前後で低下傾向だった。肝機能障害例では経腸栄養への移行により改善が得られた可能性が考えられた。
＜生検検体による小腸絨毛の組織学的評価＞Cryptの深さ、絨毛の長さ、幅、そしてそれらから算出した絨毛の表面積はいずれも上昇傾向にあった。
＜次世代シークエンサー（16s rRNA）による腸内細菌叢の解析＞Orderの項目で見てみると、Enterobacterales目が増加し、 Lactobacillales目が減少傾向にあった。α多様性解析では、４例で上昇しており、またサンプル組成の近さを示すβ多様性解析では、治療開始前後で腸内細菌の構成が変化していることがわかった。
＜小腸上皮シングルセルtranscriptome解析＞治療後、遺伝子Aを発現したT細胞および遺伝子Bを発現した上皮細胞が増加していることがわかった。以上の結果より、GLP-2アナログ製剤により小腸機能の改善が確認できた。今後ヒト腸管上皮のシングルセル解析においてさらなる詳細な検討を進め、分子学的メカニズムを解明していく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

すでに5症例の2年にわたる経時的な変化をデータとして蓄積しており、解析も進めている。
Single cell transcriptome解析を進めており、いくつかの候補遺伝子発現の上昇が認められている。

Strategy for Future Research Activity

今後ヒト腸管上皮のシングルセル解析においてさらなる詳細な検討を進め、GLP-2アナログ製剤の開始により出現した特徴的な細胞群の抽出および機能的評価を行い、GLP-2アナログ製剤がヒト腸管の消化・栄養吸収、免疫機能などにどのような変化を及ぼすのか、分子学的メカニズムを解明していく。

Causes of Carryover

予定していた測定が本年度から来年度に延期されたため、83549円の繰越金が発生した。未使用金は、来年度における測定費用に使用する予定である。

Research Products

• [Presentation] 短腸症候群におけるGLP-2アナログ製剤の使用経験 (2023)
  • Author(s): 工藤裕実, 山田洋平, 筋野智久, 伊藤よう子, 前田悠太郎, 城崎浩司, 山岸徳子, 金森洋樹, 高橋信博, 加藤源俊, 岡林剛史, 細江直樹, 黒田達夫.
  • Organizer: 第52回小児消化管機能研究会. 東京.
• [Presentation] 短腸症候群におけるGLP-2アナログ製剤の使用経験. (2023)
  • Author(s): 工藤裕実, 山田洋平, 筋野智久, 伊藤よう子, 前田悠太郎, 城崎浩司, 山岸徳子, 金森洋樹, 高橋信博, 加藤源俊, 黒田達夫.
  • Organizer: 第60回日本小児外科学会学術集会. 大阪.
• [Presentation] 小腸グラフト摘出による残存小腸20cm短腸症候群に対するGLP-2アナログ製剤の使用経験. (2023)
  • Author(s): 工藤裕実, 山田洋平, 筋野智久, 熊谷知子, 杉山祥基, 伊藤よう子, 城崎浩司, 前田悠太郎, 加藤源俊 , 狩野元宏, 藤野明浩.
  • Organizer: 第33回日本小児外科QOL研究会.
• [Presentation] 短腸症候群に対するGLP-2アナログ製剤による栄養学的変化. (2023)
  • Author(s): 工藤裕実 , 山田洋平, 高橋信博, 筋野智久, 熊谷知子, 杉山祥基, 伊藤よう子 , 城崎浩司, 前田悠太郎, 加藤源俊 , 狩野元宏, 藤野明浩.
  • Organizer: 秋季シンポジウム / PSJM 2023