大腸粘液層の形成における転写抑制因子Bach1の機能解明と大腸がん予防への展開

• 研究課題/領域番号: 18K05475
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38050:食品科学関連
• 研究機関: 石川県立大学
• 研究代表者: 東村 泰希 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (70628924)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ゴブレット細胞 / ムチン / 大腸がん / 炎症性腸疾患 / 糖鎖 / Bach1 / リンパ球 / インターロイキン-13 / bach1 / 杯細胞

研究成果の概要

大腸粘液層の脆弱化は大腸がん発症に関与することから，粘液層を強固に保つことが大腸がん予防において肝要である．しかし，大腸における粘液分泌機構に関しては未だ不明な点が多く，粘液分泌を起点とした大腸がん予防確立における問題点となっている．申請者は本課題において，転写抑制因子であるBach1が大腸粘液の産生に関わることを見出した．遺伝子改変マウスを用いた結果より，Bach1欠損に伴い，大腸におけるゴブレット細胞の増加が観察された．また，その作用機序としては，部分的ではあるが，Notchシグナルの下流に位置するHes1-Math1経路が関与する可能性が示唆された．

研究成果の学術的意義や社会的意義

本邦における大腸がん罹患者は増加の一途を辿っている．また，大腸がんの発症には，大腸粘液層の脆弱化が深く関与する．本研究では，転写抑制因子であるBach1が大腸粘液の産生に関わることが新たに判明した．従って，Bach1は大腸がん予防における新たな分子標的となる可能性が示唆された．また，大腸粘液層の脆弱化に伴う腸管炎症は，大腸がん以外にも，糖尿病など多くの疾患発症と密接に関与している．そのため，上述の研究成果は多くの疾病の予防や進行抑制に対して大きな波及効果をもたらすことが期待できる．

研究成果

• [雑誌論文] Rectal administration of carbon monoxide inhibits the development of intestinal inflammation and promotes intestinal wound healing via the activation of the Rho-kinase pathway in rats. (2021)
  • 著者名/発表者名: Takagi T, Naito Y, Higashimura Y, Uchiyama K, Okayama T, Mizushima K, Katada K, Kamada K, Ishikawa T, Itoh Y.
  • 雑誌名: Nitric Oxide. 巻: 107 ページ: 19-30
  • DOI: 10.1016/j.niox.2020.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of ORF8 protein from SARS-CoV-2 using an inducible virus-mediated expression system in suspension-cultured tobacco BY-2 cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Imamura Tomohiro、Isozumi Noriyoshi、Higashimura Yasuki、Ohki Shinya、Mori Masashi
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 40 号: 3 ページ: 433-436
  • DOI: 10.1007/s00299-020-02654-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of colorectal neoplasia by using serum bile acid profile (2021)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Kazuhiko、Naito Yuji、Yagi Nobuaki、Mizushima Katsura、Higashimura Yasuki、Hirai Yasuko、Dohi Osamu、Okayama Tetsuya、Yoshida Naohisa、Katada Kazuhiro、Kamada Kazuhiro、Ishikawa Takeshi、Takagi Tomohisa、Konishi Hideyuki、Kuriu Yoshiaki、Nakanishi Masayoshi、Otsuji Eigo、Honda Akira、Itoh Yoshito
  • 雑誌名: Biomarkers 巻: - 号: 5 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1080/1354750x.2021.1917663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cholestyramine, a Bile Acid Sequestrant, Increases Cecal Short Chain Fatty Acids and Intestinal Immunoglobulin A in Mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Nishida Saki、Horinouchi Ayumu、Higashimura Yasuki、Akahori Reina、Matsumoto Kenji
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 43 号: 3 ページ: 565-568
  • DOI: 10.1248/bpb.b19-00923
  • NAID: 130007804467
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2020-03-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Administration of Enterococcus faecium HS-08 increases intestinal acetate and induces immunoglobulin A secretion in mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Fujita Saki、Baba Yasunori、Nakashima Yukari、Higashimura Yasuki、Yamamoto Kenji、Matsuzaki Chiaki、Kawagishi Minoru
  • 雑誌名: Canadian Journal of Microbiology 巻: 66 号: 10 ページ: 576-585
  • DOI: 10.1139/cjm-2020-0020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trans-unsaturated fatty acid activates NLRP3 inflammasome in macrophages and exacerbates intestinal inflammation in mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Higashimura Yasuki、Tanaka Yumiko、Takagi Tomohisa、Uchiyama Kazuhiko、Mizushima Katsura、Niki Etsuo、Naito Yuji
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 529 号: 2 ページ: 243-250
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined treatment of dipeptidyl peptidase‐4 inhibitor and exercise training improves lipid profile in KK/Ta mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanimura Yuko、Aoi Wataru、Mizushima Katsura、Higashimura Yasuki、Naito Yuji
  • 雑誌名: Experimental Physiology 巻: 104 号: 7 ページ: 1051-1060
  • DOI: 10.1113/ep087449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green tea polyphenol (epigallocatechin-3-gallate) improves gut dysbiosis and serum bile acids dysregulation in high-fat diet-fed mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Ushiroda Chihiro、Naito Yuji、Takagi Tomohisa、Uchiyama Kazuhiko、Mizushima Katsura、Higashimura Yasuki、Yasukawa Zenta、Okubo Tsutomu、Inoue Ryo、Honda Akira、Matsuzaki Yasushi、Itoh Yoshito
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 65 号: 1 ページ: 34-46
  • DOI: 10.3164/jcbn.18-116
  • NAID: 130007672107
  • ISSN: 0912-0009, 1880-5086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc Deficiency Activates the IL-23/Th17 Axis to Aggravate Experimental Colitis in Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Higashimura Yasuki、Takagi Tomohisa、Naito Yuji、Uchiyama Kazuhiko、Mizushima Katsura、Tanaka Makoto、Hamaguchi Masahide、Itoh Yoshito
  • 雑誌名: Journal of Crohn's and Colitis 巻: - 号: 6 ページ: 856-866
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjz193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elevated ER stress exacerbates dextran sulfate sodium-induced colitis in PRDX4-knockout mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Takagi T, Homma T, Fujii J, Shirasawa N, Yoriki H, Hotta Y, Higashimura Y, Mizushima K, Hirai Y, Katada K, Uchiyama K, Naito Y, Itoh Y.
  • 雑誌名: Free Radical Biology and Medicine 巻: 134 ページ: 153-164
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.12.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mucus reduction promotes acetyl salicylic acid-induced small intestinal mucosal injury in rats (2018)
  • 著者名/発表者名: Suyama Y, Handa O, Naito Y, Takayama S, Mukai R, Ushiroda C, Majima A, Yasuda-Onozawa Y, Higashimura Y, Fukui A, Dohi O, Okayama T, Yoshida N, Katada K, Kamada K, Uchiyama K, Ishikawa T, Takagi T, Konishi H, Itoh Y.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 498 号: 1 ページ: 228-233
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selected reaction monitoring for colorectal cancer diagnosis using a set of five serum peptides identified by BLOTCHIP((R))-MS analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama, K. Naito, Y. Yagi, N. Mizushima, K. Higashimura, Y. Hirai, Y. Dohi, O. Okayama, T. Yoshida, N. Katada, K. Kamada, K. Handa, O. Ishikawa, T. Takagi, T. Konishi, H. Nonaka, D. Asada, K. Lee, L. J. Tanaka, K. Kuriu, Y. Nakanishi, M. Otsuji, E. Itoh, Y.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: 印刷中 号: 11 ページ: 1179-1185
  • DOI: 10.1007/s00535-018-1448-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Immunostimulatory effect on dendritic cells of the adjuvant-active exopolysaccharide from Leuconostoc mesenteroides strain NTM048 (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuzaki C, Takagaki C, Higashimura Y, Nakashima Y, Hosomi K, Kunisawa J, Yamamoto K, Hisa K.
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 82 号: 9 ページ: 1647-1651
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1482195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transforming growth factor β1-induced collagen production in myofibroblasts is mediated by reactive oxygen species derived from NADPH oxidase 4 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hotta Y, Uchiyama K, Takagi T, Kashiwagi S, Nakano T, Mukai R, Toyokawa Y, Yasuda T, Ueda T, Suyama Y, Murakami T, Tanaka M, Majima A, Doi T, Hirai Y, Mizushima K, Morita M, Higashimura Y, Inoue K, Fukui A, Okayama T, Katada K, Kamada K, Handa O, Ishikawa T, Naito Y, Itoh Y.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 506 号: 3 ページ: 557-562
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.10.116
  • 査読あり
• [学会発表] 転写抑制因子Bach1の欠損は大腸上皮において細胞増殖を促進する (2021)
  • 著者名/発表者名: 谷川潤、水島かつら、平井泰子、武藤哲彦、五十嵐和彦、髙木智久、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 日本農芸化学会2021年度大会
• [学会発表] アガロオリゴ糖はsir-2.1を介してCaenorhabditis elegansの寿命を延伸する (2021)
  • 著者名/発表者名: 出坂夏美、西川仁美、水島かつら、髙木智久、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 日本農芸化学会2021年度大会
• [学会発表] 腸管粘膜でのIgA分泌における 転写抑制因子Bach1の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 濵田理久、髙木智久、水島かつら、武藤哲彦、五十嵐和彦、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 日本農芸化学会2021年度大会
• [学会発表] 転写抑制因子Bach1の欠損に伴う大腸ムチンの性状変化について (2021)
  • 著者名/発表者名: 米澤明莉、谷川潤、水島かつら、平井泰子、武藤哲彦、五十嵐和彦、髙木智久、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 日本農芸化学会2021年度大会
• [学会発表] アガロオリゴ糖はCaenorhabditis elegansの寿命を延伸させる (2020)
  • 著者名/発表者名: 出坂夏美、西川仁美、水島かつら、髙木智久、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 第74回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] Caenorhabditis elegansを用いたStreptococcus thermophilusの寿命延伸効果の検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 東村泰希、大田千夏、出坂夏美、西川仁美、内藤裕二
  • 学会等名: 第20回日本抗加齢医学会総会
• [学会発表] 転写抑制因子Bach1は大腸粘液分泌に関与する (2020)
  • 著者名/発表者名: 谷川潤、髙木智久、水島かつら、平井泰子、武藤哲彦、五十嵐和彦、内藤裕二、東村泰希
  • 学会等名: 日本農芸化学会2020年度大会
• [学会発表] Influence of oligosaccharides from agar on longevity of Caenorhabditis elegans (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Higashimura
  • 学会等名: 9th biennial meeting for the Society for Free Radical Research Asia
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Involvement of transcription repressor Bach1 in colonic mucous secretion in mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Jun Tanikawa, Yasuki Higashimura, Tomohisa Takagi, Katsura Mizushima, Yasuko Hirai, Akihiko Muto, Kazuhiko Igarashi, Yuji Naito
  • 学会等名: 9th biennial meeting for the Society for Free Radical Research Asia
  • 国際学会
• [学会発表] 転写抑制因子Bach1欠損に伴う大腸粘液分泌亢進における機序解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 東村泰希，谷川潤，髙木智久，水島かつら，武藤哲彦，五十嵐和彦，内藤裕二
  • 学会等名: 第72回日本酸化ストレス学会学術集会
• [学会発表] Oligosaccharides from agar extends the lifespan of Caenorhabditis elegans (2019)
  • 著者名/発表者名: Natsumi Desaka, Hitomi Nishikawa, Katsura Mizushima, Tomohisa Takagi, Yuji Naito, Yasuki Higashimura
  • 学会等名: 7th International Conference on Food Factors
• [学会発表] 大腸粘液分泌機構における転写抑制因子Bach1の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東村泰希、柳沼明日香、髙木智久、水島かつら、武藤哲彦、五十嵐和彦、内藤裕二
  • 学会等名: 第72回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] 抗酸化経路制御に基づく大腸疾患予防に関する食品機能学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東村泰希
  • 学会等名: 第74回日本栄養・食糧学会中部支部大会
  • 招待講演
• [学会発表] Beneficial functions of oligosaccharides from agar (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasuki Higashimura
  • 学会等名: Gut Health Congress Asia 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マウスの腸内環境における分子状水素溶存アルカリ性電解水の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 東村泰希
  • 学会等名: 日本機能水学会第17回学術大会
  • 招待講演