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粘膜バリアの再構築に基づく再燃予防を目指す炎症性腸疾患に対する治療戦略の創出

研究課題

研究課題/領域番号 21K06593
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47040:薬理学関連
研究機関京都薬科大学 (2023)
富山大学 (2021-2022)

研究代表者

林 周作  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (10548217)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワード動的ネットワークバイオマーカー / ゆらぎ / 未病 / Wars / ヒトIBD / 遷移点 / IBD / 大腸上皮細胞 / 粘膜治癒 / 腸管上皮細胞 / オルガノイド / 粘膜バリア / 粘膜免疫 / 腸管マクロファージ / 創傷治癒
研究開始時の研究の概要

現在、腸管の難病である炎症性腸疾患の治療において長期寛解維持を実現することが重要であると世界的に認識されている。しかし、再燃の予防または寛解維持を目的とした治療薬の選択肢は少なく、長期寛解維持を実現させる新規治療薬の創出が求められている。これまでの研究から、腸管マクロファージのIL-10産生を亢進させることが、再燃を予防し、長期の寛解維持を実現できるのではないかと考え、探索研究から腸管マクロファージにおけるIL-10産生を亢進させる候補薬物としてベルベリンを見出した。そこでベルベリンが、再燃を予防することにより、長期寛解維持を実現するリード化合物として有用であることの検証を本研究で遂行する。

研究成果の概要

本研究は再燃を予測して予防的介入を行うことを目的に、遺伝子発現の揺らぎに着目して健康状態から疾病状態への遷移を科学的かつ客観的に捉える新たな数理解析手法であるDNB解析をIBDモデルマウスに適用した。その結果、大腸炎の発症前に27個のDNB遺伝子が同期して大きく揺らぐ遷移前状態すなわち未病状態を検出した。次にDNB遺伝子が病態生理学的に意味をもつ遺伝子であることを実証するため、制御理論解析およびGEO databaseを用いたヒトIBD患者でのDNB遺伝子の発現解析を行い、DNB遺伝子の中でWarsに介入したところ、WarsはIBD病態にて保護的に働くことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、IBDモデルでのDNB解析さらに制御理論解析を行うことで見出されたDNB遺伝子Warsが、IBD病態において病態生理学的意義がある分子であることを初めて示したものである。また、実際にWARSを含むいくつかのDNB遺伝子の発現は、ヒトIBDの病態と関連して変動しており、病態によっては揺らぐ可能性を見出した。よってWARSをはじめとするDNB遺伝子の揺らぎを抑制させることが、再燃予防や寛解維持を通したIBD病態の改善に繋がる可能性が考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Allergic inflammation disrupts epithelial electrogenic electrolyte transport through cholinergic regulation in the mouse colon2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Takeshi, Katsuki Yosuke, Kanauchi Yuya, Hayashi Shusaku, Kadowaki Makoto
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 44 号: 1 ページ: 31-40

    • DOI

      10.2220/biomedres.44.31

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 年月日
      2023-01-25
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intestinal epithelial BLT1 promotes mucosal repair2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shusaku、Muraleedharan Chithra K.、Oku Makito、Tomar Sunil、Hogan Simon P.、Quiros Miguel、Parkos Charles A.、Nusrat Asma
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 7 号: 23

    • DOI

      10.1172/jci.insight.162392

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cholinergic anti-inflammatory pathway ameliorates murine experimental Th2-type colitis by suppressing the migration of plasmacytoid dendritic cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kanauchi Yuya、Yamamoto Takeshi、Yoshida Minako、Zhang Yue、Lee Jaemin、Hayashi Shusaku、Kadowaki Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 54-54

    • DOI

      10.1038/s41598-021-04154-2

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 傷害された大腸粘膜の治癒における大腸上皮細胞BLT1の役割2024

    • 著者名/発表者名
      林 周作, Miguel Quiros, 奥 牧人, Charles A. Parkos, Asma Nusrat
    • 学会等名
      第51回日本潰瘍学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大腸上皮BLT1は傷害された粘膜の治癒に寄与する2024

    • 著者名/発表者名
      林 周作, Miguel Quiros, 奥 牧人, Charles A. Parkos, Asma Nusrat
    • 学会等名
      日本薬学会第114年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Berberine, a fatty acid synthase activator, enhances IL-10 production in macrophages and suppresses relapse in murine colitis model.2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi S, Ogawa Y, Yamamoto T, Kadowaki M.
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preferential neurogenesis of nitrergic neurons in the myenteric plexus of DSS colitis mouse colon causes the colonic dysmotility in the colitis.2023

    • 著者名/発表者名
      Miyata K, Yamamoto T, Hayashi S, Kadowaki M.
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive mathematical understanding of the complex control system between organs, and challenge for ultra-early precision medicine.2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi S, Oku M, Akagi K, Taketani A, Oshima Y, Koizumi K, Kadowaki M, Saito S.
    • 学会等名
      Japan-U.S. Research Collaboration Week: Tracking our health trajectories
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大腸炎マウスの腸管神経系における神経新生の解析2023

    • 著者名/発表者名
      林 周作, 宮田佳奈, 山本 武, 門脇 真
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 炎症性腸疾患において再燃予防を実現する治療戦略の提案.2022

    • 著者名/発表者名
      林 周作, 小川雄大, 山本 武, 門脇真.
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] GPR41-positive enteric sensory neurons are in close proximity to intestinal macrophages in the colonic mucosa of murine colitis model.2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi S, Hertati A, Yamamoto T, Kadowaki M.
    • 学会等名
      Cell Symposia: The Neuro-Immune Axis
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurogenesis and neurodegeneration in enteric neurons of DSS colitis mouse colon.2022

    • 著者名/発表者名
      Miyata K, Ogata H, Yamamoto T, Hayashi S, Kadowaki M.
    • 学会等名
      Cell Symposia: The Neuro-Immune Axis
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 腸管上皮BLT1は腸管粘膜の創傷治癒において重要な役割を担う.2022

    • 著者名/発表者名
      林 周作, Quiros M, 奥 牧人, Parkos CA, Nusrat A.
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 動的ネットワークバイオマーカーとしてのトリプトファニルtRNA合成 酵素様タンパク質を有効成分として含む、炎症性腸疾患の治療、再燃予防、又は寛解維持 のための医薬組成物2024

    • 発明者名
      林周作, 門脇真, 奥牧人, 齋藤滋, 合原一幸, 井村順一
    • 権利者名
      林周作, 門脇真, 奥牧人, 齋藤滋, 合原一幸, 井村順一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-014859
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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