腸管免疫誘導組織内共生細菌による、腸管恒常性維持機構およびクローン病との関連

• 研究課題/領域番号: 17K17686
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学); 免疫学
• 研究機関: 早稲田大学 (2018-2020); 千葉大学 (2017)
• 研究代表者: 柴田 納央子 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 次席研究員(研究院講師) (60794542)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 腸管免疫 / 腸内細菌 / 樹状細胞 / 粘膜免疫 / 日和見細菌 / 共生細菌

研究成果の概要

本研究課題では、Alcaligenes菌由来のリポ多糖の炎症活性が低い一方で、B細胞によるIgA産生の促進をすることや、アルカリゲネス菌を過剰増殖させると、桿状からフィラメント状へ形態変化し、形態変化に伴い菌体内に蓄積するシトクロムcが、樹状細胞のアポトーシスを誘導することが明らかになった。さらに、Alcaligenes 菌のクローン病発症や増悪化への影響については、小腸大腸型クローン病において血清中Alcaligenes菌特異的IgG抗体価とクローン病重症度が強い正の相関を示し、Alcaligenes菌特異的抗体価が、クローン病の新規客観的指標となりうることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

腸管においてIgAは、病原性細菌・ウィルスの侵入阻害や、毒素の中和を行うことが知られており、本研究成果は、Alcaligenes菌が腸管免疫誘導組織であるパイエル板内に共生することで、IgA産生促進を介した生体防御に寄与していることを示唆している。また近年、腸内細菌叢や腸内細菌由来の代謝産物の異常が、関節リウマチの発症や自閉症、神経系の発達や機能に影響することが報告されており、本研究課題から得られる成果は、腸管にとどまらず、将来的には全身性の免疫疾患や炎症性疾患、神経疾患に対する新しい予防法および治療法へと波及する可能性を秘めている。

研究成果

• [雑誌論文] 腸内細菌と炎症性腸疾患 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柴田納央子、清野宏
  • 雑誌名: Pharma Medica 巻: 38 ページ: 17-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lymphoid Tissue Resident Alcaligenes Establish an Intracellular Symbiotic Environment by Creating a Unique Energy Shift in Dendritic Cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Hosomi Koji、Shibata Naoko、Shimoyama Atsushi、Uto Tomoya、Nagatake Takahiro、Tojima Yoko、Nishino Tomomi、Takeyama Haruko、Fukase Koichi、Kiyono Hiroshi、Kunisawa Jun
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 11 ページ: 561005-561005
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.561005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Persistent colonization of non-lymphoid tissue-resident macrophages by Stenotrophomonas maltophilia (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Ichiro, Hosomi Koji, Nagatake Takahiro, Tobou Hirokazu, Yamamoto Daiki, Hayashi Ikue, Kurashima Yosuke, Sato Shintaro, Shibata Naoko, Goto Yoshiyuki, Maruyama Fumito, Nakagawa Ichiro, Kuwae Asaomi, Abe Akio, Kunisawa Jun, Kiyono Hiroshi
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 32 号: 2 ページ: 133-141
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz071
  • NAID: 120006888456
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct Roles for Peyer’s Patch B Cells for Induction of Antigen-specific IgA Antibody Responses in Mice Administered Oral Recombinant Salmonella (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashizume-Takizawa Tomomi、Shibata Naoko、Kurashima Yosuke、Kiyono Hiroshi、Kurita-Ochiai Tomoko、Fujihashi Kohtaro
  • 雑誌名: International Immunology 巻: - 号: 8 ページ: 531-541
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lymphoid tissue-resident Alcaligenes LPS induces IgA production without excessive inflammatory responses via weak TLR4 agonist activity (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Shibata, J. Kunisawa, K. Hosomi, Y. Fujimoto, K. Mizote, N. Kitayama, A. Shimoyama, H. Mimuro, S. Sato, N. 5 Kishishita, K. J. Ishii, K. Fukase, and H. Kiyono
  • 雑誌名: Mucosal Immunology 巻: － 号: 3 ページ: 693-702
  • DOI: 10.1038/mi.2017.103
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dietary and Microbial Metabolites in the Regulation of Host Immunity (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibata Naoko、Kunisawa Jun、Kiyono Hiroshi
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 8 ページ: 2171-2171
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.02171
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 腸内組織内共生細菌由来のシトクロムcによる、宿主樹状細胞のアポトーシス誘導機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 柴田納央子、國澤純、安藤正弘、細川正人、堀井俊平、細見晃司、竹山春子、清野宏
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] Induction of apoptosis in host cells associated with morphological changes of intra-tissue symbiotic bacteria (2020)
  • 著者名/発表者名: N. Shibata
  • 学会等名: Tokyo 2020 UCSD-IMUST International Joint Research Symposium
• [学会発表] Morphological changes of intra-tissue opportunistic bacteria, Alcaligenes, are accompanied by cytochrome c accumulation and induce host cell apoptosis (2020)
  • 著者名/発表者名: N Shibata
  • 学会等名: Rising Stars in Cutting Edge Immunology Research
• [学会発表] 腸管組織内に共生する日和見細菌アルカリゲネス菌の形態変化に伴う、シトクロムc蓄積と宿主細胞のアポトーシス誘導 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柴田納央子、國澤純、安藤正弘、細川正人、堀井俊平、細見晃司、竹山春子、清野宏.
  • 学会等名: 第71回 日本生物工学会大会
• [学会発表] 小腸パイエル板組織内共生細 菌アルカリゲネスの免疫機能とアジュバント応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柴田納央子、細見晃司、下山淳史、王韻茹、吉井健、深瀬浩一、清野宏、國澤純
  • 学会等名: 日本小児消化管感染症研究会
• [学会発表] Lymphoid tissue-resident Alcaligenes LPS induces IgA production without excessive inflammatory responses via weak TLR4 agonist activity. (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Shibata
  • 学会等名: 20th German-Japanese Joint Symposium on Life and Medical Sciences: Interdisciplinary Research for Ageing Society
  • 国際学会
• [学会発表] LPS from lymphoid-tissue resident Alcaligenes induces IgA without excessive inflammation via its weak TLR4 agoinist activity. (2018)
  • 著者名/発表者名: N Shibata, J Kunisawa, K Hosomi, H Mimuro, S Sato, K J Ishii, H Kiyono.
  • 学会等名: 第47回日本免疫学会 学術集会