潰瘍性大腸炎・病態型と腸内細菌叢、T細胞機能バランスおよびHLA型の関連解析

• 研究課題/領域番号: 20K16972
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 金子 元基 東海大学, 医学部, 助教 (80869058)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 潰瘍性大腸炎 / 腸内細菌 / IgA / T細胞 / HLA / MHC / 炎症性腸疾患 / 炎症性腸疾患の腸内細菌叢とT細胞バランス / 腸内細菌叢におけるIgA結合細菌割合 / HLA型の関連解析 / 腸内細菌叢

研究開始時の研究の概要

潰瘍性大腸炎（UC）は多様な病態を示す不均一な疾患であり、特に、症状のコントロールが難しく再燃と寛解を繰り返す症例（再燃寛解型）などが、新たな指標を用いた細分化により、適切に治療されることが望まれている。申請者はこれまで、患者腸内細菌叢のメタゲノム解析、フローサイトメトリーを用いた末梢血リンパ球の機能評価を介して、UC患者の細分化を図ってきた。本研究では、①患者腸内細菌叢に加えて、②機能性/制御性ヘルパーT細胞バランスおよび③MHC型を調べることで、腸内細菌に関連したT細胞主導型UCの存在を明らかにし、疾患細分化による選択的治療実現への一助とする。

研究実績の概要

昨年度時点で、46例（CD17例、UC29例）の炎症性腸疾患患者より、血液・便の提供を受け、解析結果を得ていた。本年はさらに患者集積を行い、92例（CD30例、UC62例）より追加解析を行っている。
（１）患者腸内細菌叢でのIgA結合細菌の割合をフローサイトメトリー解析で調べた結果は、昨年度と同様に、CDは先行研究に一致して（JCI Insight 6:e148543, 2021）、高い結合率を示した。UCでは、低値から高値を示す症例に大きく分かれた。
（２）患者末梢血より得たDNAを用い、HLAクラスI（A/B/C）およびクラスII（DRB1 /DQB1/DPB1）の遺伝子多型より、HLA型を決定した。CDにおいて、DRB1*0405および同*0802の頻度が、日本人全体と比較し有意に高かった。前者は既報にて示された結果と一致しており、精度の高い解析結果が得られていると考えられる。UCについては、Th細胞バランス解析との関連から、classⅡに絞れば、DRB1*1502、DQB1*06:01:01、DPB1*09:01:01が有意に高頻度であった。また、DRB1*09:01:02、DQB1*03:03:02、は逆に有意に低頻度であることが分かった。
（３）末梢血CD4+ T細胞の機能性分化について、フローサイトメトリー解析を行った。その結果、UCの症例は、健常人集団やCDに比較して、Th2高値、Treg低値であることが示された。
（４）上記データおよび臨床データを用いた相関解析から難治性（PSL依存・抵抗性）UC症例において、有意にIgA結合細菌の陽性率が高いこと、さらにはTh2/Treg比が高値であることが判明した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

現在、患者糞便サンプルの16sメタゲノム解析をナノポアシークエンスにて行う実験のみ、患者エントリーの遅れから残っている。2024年度中には解析し終了予定である。

今後の研究の推進方策

2024年度中に糞便細菌のメタゲノム解析の終了を目指す。その後、現在までの研究新着で得られた免疫の特徴(Th2/Treg比高値）を規定する具体的な腸内細菌の同定を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] A case of breast cancer with extensive colon metastasis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Jin Imai, Toru Hanamura, Aya Kawanishi, Takashi Ueda, Yusuke Mishima, et al.
  • 雑誌名: DEN open 巻: 3(1) 号: 1
  • DOI: 10.1002/deo2.189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adherent-invasive E. coli ? induced specific IgA limits pathobiont localization to the epithelial niche in the gut (2023)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Rika、Imai Jin、Tsugawa Hitoshi、Eap Karl Bil、Yazawa Masaki、Kaneko Motoki、Ohno Masashi、Sugihara Kohei、Kitamoto Sho、Nagao-Kitamoto Hiroko、Barnich Nicolas、Matsushima Masashi、Suzuki Takayoshi、Kagawa Tatehiro、Nishizaki Yasuhiro、Suzuki Hidekazu、Kamada Nobuhiko、Hozumi Katsuto
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 14 ページ: 1031997-1031997
  • DOI: 10.3389/fmicb.2023.1031997
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Successful endoscopic hemostasis compared to transarterial embolization in patients with colonic diverticular bleeding (2022)
  • 著者名/発表者名: Ueda T, Mori H, Sekiguchi T, Mishima Y, Sano M, Teramura E, Fujimoto R, Kaneko M, Nakae H, et al.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ 巻: 70 号: 3 ページ: 283-289
  • DOI: 10.3164/jcbn.21-123
  • NAID: 130008120652
  • ISSN: 0912-0009, 1880-5086
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primary Sclerosing Cholangitis Complicated with Aphthoid Colitis Difficult to Diagnose from IgG4-Related Sclerosing Cholangitis (2021)
  • 著者名/発表者名: Imai J, Ichikawa H, Kaneko M, Ito H, Takashimizu S, Shirai T, Tajiri T, Watanabe N, Suzuki H
  • 雑誌名: Case Rep Gastroenterol 巻: 16(1) 号: 1 ページ: 23-28
  • DOI: 10.1159/000521538
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A potential pathogenic association between periodontal disease and Crohn's disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Imai J, Ichikawa H, Kitamoto S, Golob JL, Kaneko M, Nagata J, Takahashi M, Gillilland MG 3rd, Tanaka R, Nagao-Kitamoto H, Hayashi A, Sugihara K, Bishu S, Tsuda S, Ito H, Kojima S, Karakida K, Matsushima M, Suzuki T, Hozumi K, Watanabe N, Giannobile WV, Shirai T, Suzuki H, Kamada N
  • 雑誌名: JCI insight 巻: 6(23) 号: 23
  • DOI: 10.1172/jci.insight.148543
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著