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Gut-muscle axisに着目したがんサルコペニアの病態解明と新規治療開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07787
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52010:内科学一般関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

石川 剛  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90372846)

研究分担者 内藤 裕二  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00305575)
岡山 哲也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30636535)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードがんサルコペニア / 腸内細菌 / 腸内細菌叢 / 水溶性食物繊維 / Gut-muscle axis / サルコペニア / がん
研究開始時の研究の概要

がんサルコペニアの病態形成には、免疫・慢性炎症・代謝異常など様々な要因が関与しているが、がん患者において腸内細菌叢のサルコペニア病態形成への影響については不明である。本研究では、マウスがんサルコペニアモデルを用いて、がんサルコペニアにおける”腸筋相関”の存在を明らかにする。その上で、腸内細菌叢を標的とした新たな治療法開発のための動物実験を行い、その研究成果を臨床に還元することを目指す。

研究成果の概要

がんサルコペニア病態形成における腸内細菌叢の関与をマウスモデルで検討した.マウスを腫瘍移植の有無及び食餌における水溶性食物繊維含有の有無で4群にわけ検討を行なった.体重と腓腹筋重量は腫瘍移植により有意に低下したが,水溶性食物繊維の摂取はそれらの減少を有意に抑制した.腸内細菌叢,腸内代謝産物,血中生理活性物質,骨格筋遺伝子発現の解析から,水溶性食物繊維の摂取は担がんに伴う腸内環境の乱れを是正し,腸管バリア機能の是正や短鎖脂肪酸産生増加などを介して,担がんに伴う全身性の炎症反応を抑制し,骨格筋での蛋白異化を抑制することによってがんサルコペニア進展を抑制することが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

がんサルコペニアはがん患者の生活の質(QOL)を低下させ、様々な治療に抵抗性を示し、予後にも悪影響を与えることが報告されているが、未だ有効な治療法はない。本研究は、がんサルコペニアの病態形成においてgut-muscle axisが存在することを証明し,担がんに伴う腸内細菌叢の変化が腸内環境・腸内代謝産物を変化させ、全身性の炎症を惹起することで骨格筋異化を亢進しているというメカニズムを明らかにした。さらに水溶性食物繊維による腸内環境の是正ががんサルコペニアの進展を抑制することを示し、gut-muscle axisが新たながんサルコペニア治療の標的となる可能性を示した点で臨床的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Water‐soluble dietary fiber alleviates cancer‐induced muscle wasting through changes in gut microenvironment in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Sakakida Tomoki、Ishikawa Takeshi、Doi Toshifumi、Morita Ryuichi、Endo Yuki、Matsumura Shinya、Ota Takayuki、Yoshida Juichiro、Hirai Yasuko、Mizushima Katsura、Higashimura Yasuki、Inoue Ken、Okayama Tetsuya、Uchiyama Kazuhiko、Takagi Tomohisa、Abe Aya、Inoue Ryo、Itoh Yoshito、Naito Yuji
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 5 ページ: 1789-1800

    • DOI

      10.1111/cas.15306

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of concomitant use of G-CSF and myelosuppressive chemotherapy on bone marrow and peripheral granulocytes in a mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Endo Yuki、Ishikawa Takeshi、Oka Kaname、Sakakida Tomoki、Matsumura Shinya、Mizushima Katsura、Doi Toshifumi、Okayama Tetsuya、Katada Kazuhiro、Kamada Kazuhiro、Uchiyama Kazuhiko、Takagi Tomohisa、Fujiwara Hitoshi、Konishi Hideyuki、Naito Yuji、Itoh Yoshito
    • 雑誌名

      Medical Oncology

      巻: 39 号: 8 ページ: 110-110

    • DOI

      10.1007/s12032-022-01725-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proton Pump Inhibitors Enhance the Antitumor Effect of Chemotherapy for Esophageal Squamous Cell Carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Shinya、Ishikawa Takeshi、Yoshida Juichiro、Morita Ryuichi、Sakakida Tomoki、Endo Yuki、Doi Toshifumi、Hirose Ryohei、Inoue Ken、Dohi Osamu、Yoshida Naohisa、Uchiyama Kazuhiko、Takagi Tomohisa、Konishi Hideyuki、Yasui Kohichiroh、Naito Yuji、Itoh Yoshito
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 14 号: 10 ページ: 2395-2395

    • DOI

      10.3390/cancers14102395

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Treatment with broad-spectrum antibiotics upregulates Sglt1 and induces small intestinal villous hyperplasia in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ota Takayuki、Ishikawa Takeshi、Sakakida Tomoki、Endo Yuki、Matsumura Shinya、Yoshida Juichirou、Hirai Yasuko、Mizushima Katsura、Oka Kaname、Doi Toshifumi、Okayama Tetsuya、Inoue Ken、Kamada Kazuhiro、Uchiyama Kazuhiko、Takagi Tomohisa、Konishi Hideyuki、Naito Yuji、Itoh Yoshito
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 70 号: 1 ページ: 21-27

    • DOI

      10.3164/jcbn.21-42

    • NAID

      130008139090

    • ISSN
      0912-0009, 1880-5086
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metformin inhibits TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition and liver metastasis of pancreatic cancer cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida J, Ishikawa T, Endo Y, Matsumura S, Ota T, Mizushima K, Hirai Y, Oka K, Okayama T, Sakamoto N, Inoue K, Kamada K, Uchiyama K, Takagi T, Naito Y, Itoh Y.
    • 雑誌名

      Oncology Reports

      巻: 44 号: 1 ページ: 371-381

    • DOI

      10.3892/or.2020.7595

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Safety and tolerability of PD-1/PD-L1 inhibitors in elderly and frail patients with advanced malignancies.2020

    • 著者名/発表者名
      Sakakida T, Ishikawa T, Uchino J, Tabuchi Y, Komori S, Asai J, Arai A, Tsunezuka H, Kosuga T, Konishi H, Hongo F, Inoue M, Hirano S, Ukimura O, Taguchi T, Takayama K, Itoh Y.
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 20 ページ: 14-14

    • DOI

      10.3892/ol.2020.11875

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety and efficacy of PD-1/PD-L1 blockade in patients with preexisting antinuclear antibodies2019

    • 著者名/発表者名
      Sakakida T.、Ishikawa T.、Chihara Y.、Harita S.、Uchino J.、Tabuchi Y.、Komori S.、Asai J.、Narukawa T.、Arai A.、Tsunezuka H.、Kosuga T.、Konishi H.、Moriguchi M.、Yasuda H.、Hongo F.、Inoue M.、Hirano S.、Ukimura O.、Itoh Y.、Taguchi T.、Takayama K.
    • 雑誌名

      Clinical and Translational Oncology

      巻: 22 号: 6 ページ: 919-927

    • DOI

      10.1007/s12094-019-02214-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Modulation of the gut microenvironment by water-soluble dietary fiber alleviates cancer-induced muscle wasting in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Sakakida, Takeshi Ishikawa, Toshifumi Doi, Ryuichi Morita, Yuki Endo, Shinya Matsumura, Takayuki Ota, Juichiro Yoshida, Katsura Mizushima, Yasuko Hirai, Yasuki Higashimura, Ken Inoue, Tetsuya Okayama, Kazuhiko Uchiyama, Tomohisa Takagi, Aya Abe , Ryo Inoue, Yoshito Itoh and Yuji Naito
    • 学会等名
      AACR ANNUAL MEETING 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water-soluble dietary fiber alleviates cancer-induced muscle wasting through changes in gut microenvironment in mice2022

    • 著者名/発表者名
      榊田智喜、石川 剛、内藤裕二
    • 学会等名
      第108回日本消化器病総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Therapeutic strategies targeting the gut microbiota in cancer-related sarcopenia2022

    • 著者名/発表者名
      榊田智喜、石川 剛、内藤裕二
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Potential of targeting the gut-muscle axis for the treatment of cancer related sarcopenia2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Sakakida, Takeshi Ishikawa, Ryuichi Morita, Katsura Mizushima, Yasuko Hirai, Tetsuya Okayama, Toshifumi Doi, Kazuhiro Katada, Kazuhiko Uchiyama, Tomohisa Takagi, Yuji Naito and Yoshito Itoh
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Gut-muscle axisを標的としたがんサルコペニア治療の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      榊田智喜,石川剛,伊藤義人
    • 学会等名
      第107回日本消化器病学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] ユビキチンリガーゼ阻害組成物、及びこれを含有しガンによって誘導されたカヘキシアを改善するための予防及び/又は治療用組成物2021

    • 発明者名
      石川 剛、小関 誠、安部 綾、内藤 裕二、髙木 智久、
    • 権利者名
      京都府公立大学法人, 太陽化学株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-006790
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] ユビキチンリガーゼ阻害組成物、及びこれを含有しガンによって誘導されたカヘキシアを改善するための予防及び/又は治療用組成物2021

    • 発明者名
      小関誠、安部綾、内藤裕二、高木智久、石川剛
    • 権利者名
      小関誠、安部綾、内藤裕二、高木智久、石川剛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-006790
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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