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腹部大動脈瘤患者における次世代シークエンサーを用いた瘤壁中の腸内細菌の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K08815
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55030:心臓血管外科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

田島 悠太  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (90884908)

研究分担者 後藤 均  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (00400333)
濱中 洋平  東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 准教授 (10463788)
赤松 大二朗  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (40420012)
阿部 高明  東北大学, 医工学研究科, 教授 (80292209)
芹澤 玄  東北大学, 大学病院, 助教 (50611993)
鈴木 峻也  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (70972256)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024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)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード腹部大動脈瘤 / 発生機序 / 細菌感染 / 腸内細菌 / 口腔内細菌 / メタゲノム解析 / メタボローム解析 / 腸内細菌叢 / メタトランスクリプトーム解析
研究開始時の研究の概要

腹部大動脈瘤患者の糞便・血液・動脈瘤壁の培養検査・メタゲノム解析・メタトランスクリプトーム解析・メタボローム解析を行い、腹部大動脈瘤患者における腸内細菌叢の分布・血中代謝物質・発現遺伝子の特異性の有無を検定する。また、動脈瘤壁・壁在血栓において細菌が同定された場合に腸内細菌叢との一致率を検定する。

研究実績の概要

腹部大動脈瘤は破裂を来すと致死的な疾患であるが、成因が明らかではないため薬物などの内科的治療法や予防法が存在せず、拡大した際に死亡リスクを伴う手術を行うしかない。多くの腹部大動脈瘤(AAA)患者は動脈硬化性疾患を有し、病理学的にも瘤壁に動脈硬化所見を認めることが多いが、壁の破壊と瘤化のメカニズムは不明である。近年、メタゲノム解析・メタトランスクリプトーム解析の発達により腸内細菌叢の同定が詳細に可能となり、マウスにおいて腸内細菌と腹部大動脈瘤拡大の関連性が示されているが、ヒトでの検討はなされておらず、動脈瘤壁内での腸内細菌の検出報告も少ない。腹部大動脈瘤患者の大動脈瘤壁を採取し腸内細菌を網羅的に検出し、腸内細菌叢との関連性を調べることで、大動脈瘤の成因を明らかにし、プロバイオティクスや抗生物質などの非手術治療や一次予防の一助とする事を目的として本研究を申請した。
現時点で53例の血液および尿検体、45例の口腔内検体、24例の呼気倦怠、44例の糞便検体、33例の動脈瘤壁検体を収集した。健常者と比較して糞便中の、Bifidobacterium属(LDA score>|4|)、Blautia属、Anaerostipes属、Fusicatenibacter属(LDA score>|3|)の相対存在量が有意に減少していた(p<0.05)。またRoseburia属(LDA score>|3|)、Haemophilus属(LDA score>|2|)の相対存在量は有意に増加していた(p<0.05)。AAA患者において減少していた菌種はいずれも短鎖脂肪酸産生菌である一方、同じ短鎖脂肪酸産生菌であるRoseburia属はAAA患者において増加していた。短鎖脂肪酸は抗炎症作用を介してAAAの発生を抑制すると報告されており、これらの菌叢の変化がAAAの発生と関連している可能性が示された。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

予定とした50症例の検体収集に大きく近づき、解析結果を待つばかりとなった。解析が出来次第、統計的検討を行って迅速に論文化したい。

今後の研究の推進方策

サンプルの収集と解析は計画通りに進行しており、今後は予定数に達するまで検体採取を進め順次解析を行っていく予定である。現在、腸内細菌叢と呼気の代謝産物については腹部大動脈瘤患者と健常人との間に差を認めているが、全サンプルがそろった後に相互の関連を推測していく予定のため、現時点では研究の結論は出ていない。

報告書

(4件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 腹部大動脈瘤患者における腸内細菌叢の網羅的検索2024

    • 著者名/発表者名
      清水港太
    • 学会等名
      日本脈管学会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-12-26  

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