グライコミクスを用いた腸管炎症および腸炎関連癌における腸内環境解析

• 研究課題/領域番号: 16K09310
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 新崎 信一郎 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (60546860)
• 研究分担者: 日山 智史 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (10735335) ; 林 義人 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (80647123) ; 飯島 英樹 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (90444520)
• 研究協力者: 岩谷 修子
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 糖鎖 / ガレクチン / マクロファージ / 炎症性腸疾患 / IL-10 / ポリラクトサミン / 腸内細菌 / 内科

研究成果の概要

糖鎖解析によって見出したGalectin-1に着目し、潰瘍性大腸炎患者の大腸粘膜での発現を検討したところ、炎症部粘膜でGalectin-1の発現が低下していた。また、Galectin-1で刺激したマクロファージを移入すると、マウス腸炎モデルの腸炎抑制効果が認められた。Galectin-1で刺激したマクロファージはインターロイキン（IL）-10産生が増加していた。これらより糖鎖認識レクチンであるGalectin-1がマクロファージを介した腸炎改善効果を認めることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、糖鎖を認識するレクチンの一種である、Galectin-1に腸炎抑制作用があることが示されるとともに、マクロファージを介した抗炎症性サイトカインであるインターロイキン（IL）-10が腸炎抑制に関わっていることが明らかとなった。また、炎症性腸疾患患者の腸管炎症部においてGalectin-1の発現が低下していた。これらの成果は、糖鎖を介した炎症性腸疾患の病態解明の一助となるとともに、Galectin-1が糖鎖を介して炎症性腸疾患治療の標的となる可能性を示すものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Core fucose is essential glycosylation for CD14-dependent Toll-like receptor 4 and Toll-like receptor 2 signaling in macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Wakamatsu K, Fujii H, Shinzaki S, Takamatsu S, Kitazume S, Kamada Y, Takehara T, Taniguchi N, Miyoshi E
  • 雑誌名: J Biochem 巻: ー 号: 3 ページ: 227-237
  • DOI: 10.1093/jb/mvy098
  • NAID: 40021845862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue drug concentrations of anti-tumor necrosis factor agents are associated with the long-term outcome of patients with Crohn's disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara T, Shinzaki S, Kawai S, Fujii H, Iwatani S, Yamaguchi T, Araki M, Hiyama S, Inoue T, Hayashi Y, Watabe K, Iijima H, Takehara T.
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis. 巻: 23(12) 号: 12 ページ: 2172-2179
  • DOI: 10.1097/mib.0000000000001260
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel pathogenesis of inflammatory bowel disease from the perspective of glyco-immunology. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinzaki S, Iijima H, Fujii H, Kamada Y, Naka T, Takehara T, Miyoshi E.
  • 雑誌名: J Biochem. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 409-415
  • DOI: 10.1093/jb/mvx010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age at onset is associated with the seasonal pattern of onset and exacerbation in inflammatory bowel disease (2017)
  • 著者名/発表者名: Araki, M, Shinzaki, S., Yamada, T., Arimitsu S., Komori, M., Shibukawa, N., Mukai A., Nakajima, S., Kinoshita, K., Kitamura, S., Murayama, Y., Ogawa H., Yasunaga Y, Oshita, M., Fukui, H., Masuda E., Tsujii, M., Hiyama, S., Inoue, T., Iijima, H., Takehara, T.
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1149-1157
  • DOI: 10.1007/s00535-017-1313-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leucine-rich Alpha-2 Glycoprotein is a Serum Biomarker of Mucosal Healing in Ulcerative Colitis (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinzaki, S., Matsuoka, K., Iijima, H., Mizuno, S., Serada, S., Fujimoto, M., Arai, N. Koyama, N., Morii, E., Watanabe, M., Hibi, T., Kanai, T., Takehara, T., Naka, T.
  • 雑誌名: Journal of Crohn's and Colitis 巻: 11(1) 号: 1 ページ: 84-91
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjw132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indigo Naturalis ameliorates murine dextran sodium sulfate-induced colitis via aryl hydrocarbon receptor activation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, Iijima H, Shinzaki S, Hiyama S, Yamaguchi T, Araki M, Iwatani S, Shiraishi E, Mukai A, Inoue T, Hayashi Y, Tsujii M, Motooka D, Nakamura S, Iida T, Takehara T.
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic aberrant glycosylation by N-acetylglucosaminyltransferase V accelerates HDL assembly. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kamada Y, Kida S, Hirano KI, Yamaguchi S, Suzuki A, Hashimoto C, Kimura A, Sato M, Fujii H, Sobajima T, Yamamoto A, Ebisutani Y, Takamatsu S, Shinzaki S, Yoshida Y, Yamada M, Nagasaka H, Takehara T, Miyoshi E.
  • 雑誌名: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 巻: 311 号: 5 ページ: G859-G868
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00231.2016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Core Fucosylation on T cells, Required for Activation of T-cell Receptor Signaling and Induction of Colitis in Mice, is Increased in Patients with Inflammatory Bowel Disease. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujii H, Shinzaki S, Iijima H, Wakamatsu K, Iwamoto C, Sobajima T, Kuwahara R, Hiyama S, Hayashi Y, Takamatsu S, Uozumi N, Kamada Y, Tsujii M, Taniguchi N, Takehara T, Miyoshi E
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 未定 号: 7 ページ: 00297-3
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2016.03.002
  • NAID: 40021255019
  • 査読あり
• [学会発表] Oligosaccharide-dependent anti-inflammatory role of galectin-1 in inflammatory bowel disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Shuko Iwatani, Shinichiro Shinzaki, Hideki Iijima, Yuriko Otake, Mizuki Tani, Takeo Yoshihara, Toshio Yamaguchi, Shoichiro Kawai, Takahiro Inoue, Yoshito Hayashi, and Tetsuo Takehara
  • 学会等名: Digestive Disease Week 2018
  • 国際学会
• [学会発表] IBD患者のLipidomics解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩谷修子、飯島英樹、天野孝広、大竹由利子、谷瑞季、良原丈夫、辻井芳樹、井上隆弘、林義人、新﨑信一郎、林昭夫、藤田節子、竹原徹郎
  • 学会等名: 第55回日本消化器免疫学会総会
• [学会発表] IBD患者における増悪に関与する腸内細菌叢の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷 瑞季、新崎 信一郎、天野 孝広、大竹 由利子、良原 丈夫、岩谷 修子、荒木 学、辻井 芳樹、林 義人、井上 隆弘、飯島 英樹、竹原 徹郎
  • 学会等名: 第9回日本炎症性腸疾患学会
• [学会発表] Dynamic regulation of T cell receptors via core fucosylation is a novel mechanism involved in the onset of inflammatory bowel disease (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Shinzaki, Hironobu Fujii, Hideki Iijima, Satoshi Hiyama, Yoshito Hayashi, Shinji Takamatsu, Yoshihiro Kamada, Masahiko Tsujii, Tetsuo Takehara, Eiji Miyoshi.
  • 学会等名: The 4th annual meeting of Asian Organization for Crohn's and Colitis
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-07-07
  • 国際学会