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便秘症根治を目指したTRPV4チャネルのメチル化異常の誘発と正常化因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 19K08366
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53010:消化器内科学関連
研究機関富山大学

研究代表者

三原 弘  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (00612623)

研究分担者 内田 邦敏  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (20581135)
南條 宗八  富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (70649285)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード慢性便秘 / TRPV4 / 腸内細菌 / 大腸菌 / 腸球菌 / K.oxytoca / 上皮 / TNFα / 酪酸 / K. oxytoca / 結腸上皮 / 便秘 / サイトカイン / メチル化異常 / 便秘症
研究開始時の研究の概要

高齢化により便秘症が増加している。腸管の感受性低下が病態に関わるが、その詳細は不明で根治療法がない。感受性低下の分子機構を検証し、根治療法の開発に重要な情報を提供することが目的である。便秘症の腸管で引っ張り刺激を感じる受容体(TRPV4イオンチャネル)が発現抑制を受けていることを検証する。我々は、消化管上皮にTRPV4が存在し、活性化により放出されたアデノシン三リン酸が内臓神経を刺激すること、ピロリ菌感染者の胃上皮ではTRPV4の発現抑制が生じることを報告した。結腸上皮と腸内細菌や炎症性サイトカインを共培養するとTRPV4の発現に変化が生じており、根治療法につながる知見を提供する。

研究成果の概要

便秘患者では小腸から直腸にかけて伸展や微小炎症を受容するTRPV4イオンチャネルが上皮に多く発現し、便回数減少や罹患期間に関連していた。結腸上皮細胞株と細菌を培養すると、TRPV4の発現が一過性に減少するもの、不変なもの、増加するものに分けられた。発現を増加する細菌として、クレブシエラ菌、腸球菌、大腸菌が見出させ、菌体ではなく、培養成分が増加させた。短鎖脂肪酸である酪酸や、TNF-α阻害剤で発現増加が抑制された、便秘症状と便秘患者の大腸粘膜の腸球菌比率とが関連しており、酪酸産生菌を維持し、TNFα経路の抑制が慢性便秘症の予防や治療につなが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

慢性便秘症は有病率5%の高頻度疾患であり、今後も増加することが危惧されている。その慢性便秘症において、腸内細菌のTRPV4発現増加への影響及び、酪酸とTNFα阻害による発現増加抑制効果が明らかとなったことにより、慢性便秘症の病態解明及び、酪酸産生菌投与や、TNFα阻害剤の新規治療法の開発につながり、患者のQOL向上、医療費低減につながる可能性がある。また、TRPV4は結腸以外の消化管だけでなく、膀胱、皮膚、気管などの細菌が暴露する上皮でTRPV4が生理的機能、病態に関与していることが知られており、他領域疾患の研究への波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 便秘症,腸内細菌とTRPV42021

    • 著者名/発表者名
      三原 弘
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 47 ページ: 526-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 上部消化管疾患に迫る―形態と機能からの新たなるアプローチ―2020

    • 著者名/発表者名
      二神 生爾, 多田 智裕, 渡邊 嘉行, 三原 弘, 山脇 博士
    • 雑誌名

      日本消化器病学会雑誌

      巻: 117 号: 10 ページ: 876-887

    • DOI

      10.11405/nisshoshi.117.876

    • NAID

      130007925381

    • ISSN
      0446-6586, 1349-7693
    • 年月日
      2020-10-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 消化管上皮の圧受容と慢性炎症、そしてATP放出阻害という治療標的2019

    • 著者名/発表者名
      三原 弘
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: 34 ページ: 77-81

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4) regulation of ATP release by the ATP transporter VNUT: a novel therapeutic target for gastrointestinal baro-reception and chronic inflammation2019

    • 著者名/発表者名
      Mihara H, Sugiyama T et al.
    • 雑誌名

      Digestion

      巻: 99 号: 1 ページ: 6-11

    • DOI

      10.1159/000504021

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 慢性便秘症の症状,粘膜関連腸内細菌と直腸上皮TRPV4発現・メチル化異常との関連2021

    • 著者名/発表者名
      三原弘,南條宗八,藤浪斗,安田一朗,渡邊嘉行,及川律子,山本博幸,伊東文生
    • 学会等名
      第63回 日本消化器病学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌培養上清による大腸TRPV4過剰発現とTNF-αの関連2021

    • 著者名/発表者名
      三原弘,南條宗八,元尾伊織,安藤孝将,安田一朗, 内田 邦敏
    • 学会等名
      第4回機能性腸疾患研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] LIPOPOLYSACCHARIDE O-ANTIGEN SPECIFIC TRANSIENT RECEPTOR POTENTIAL VANILLOID 4 (TRPV4)-DEPENDENT ATP RELEASE FROM COLON EPITHELIA2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Mihara, Sohachi Nanjo, Kunitoshi Uchida, Iori Motoo, Takayuki Ando, Haruka Fujinami, Ichiro Yasuda
    • 学会等名
      Digestive Disease Week
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腸内細菌による結腸上皮の機械刺激感受性イオンチャネル(TRPV4)の発現変化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      三原 弘、小澤豊美、南條宗八、元尾伊織、安藤孝将、藤浪斗、安田一朗
    • 学会等名
      第22回日本神経消化器病学会神経消化器病学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Tryptase induces intestinal hyperpermeability via Up-regulated transient receptor potential vanilloid 4 (TRPV4) activation2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Mihara, Mayo Fuchino, Ichiro Yasuda
    • 学会等名
      日本消化器病学会週間2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRP研究会20202020

    • 著者名/発表者名
      三原 弘、内田邦敏、小泉修一、森山芳則
    • 学会等名
      胃腸上に発現するTRPV4 活性化のVNUT 阻害による制御及び、腸内細菌によるTRPV4 発現抑制に関する検討
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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