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腸内細菌叢が前立腺癌の進展に与える影響とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09421
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56030:泌尿器科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

松下 慎  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (40824785)

研究分担者 藤田 和利  近畿大学, 医学部, 准教授 (50636181)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード前立腺癌 / 腸内細菌叢 / 腸内細菌 / 短鎖脂肪酸 / LPS / ディスバイオーシス / 高脂肪食
研究開始時の研究の概要

腸内細菌叢やその代謝産物は腸疾患だけでなく、アルツハイマー病や関節リウマチなどの全身の疾患に関与することが最近報告されており、新たな治療ターゲットとして脚光を浴びている。米国では前立腺生検で癌陽性の者と癌陰性の者で腸内細菌叢が異なることが報告されていて、腸内細菌と前立腺癌の関連が示唆されているが、その機序は明らかになっていない。
本研究では前立腺癌マウスモデルの腸内細菌叢解析や細菌代謝産物のメタボローム解析により前立腺癌に影響を与える細菌や細菌代謝産物を同定する。さらに、前立腺癌患者の便や血液検体を用いてマウスモデルで得た知見の検証を行い、腸内細菌叢を介した前立腺癌進展メカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

本研究では食生活などの生活習慣による腸内細菌叢の変化が前立腺癌の進展に与える影響と、そのメカニズムの解明を目的として行った。まずは高脂肪食を摂取した前立腺癌モデルマウスで実験を行い、腸内細菌代謝産物の短鎖脂肪酸や腸内細菌叢の多様性の低下がそれぞれ異なるメカニズムで前立腺癌の増殖を促進することを明らかにした。さらに、ヒト腸内細菌叢を解析し、高悪性度前立腺癌を有する患者ではAlistipsなどの菌種が有意に増加していること、腸内細菌叢の構成から算出されるindexは前立腺癌の予測マーカーとなりうることを示した。これらの結果から、腸内細菌叢が前立腺癌の病態に密接に関与してい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

近年、腸内細菌叢が腸管局所の疾患のみならず、糖尿病や肝硬変などの全身の疾患に影響を与えることが、明らかになってきている。生活習慣がリスク因子になる前立腺癌においても腸内細菌叢の影響を受けることが疑われたが、両者の関係性は不明であった。しかし、本研究により腸内細菌代謝産物が前立腺癌の病態に関与することが示唆された。さらに、腸内細菌叢は前立腺癌の有用なマーカーになり、高リスク群への生活指導やプロ/プレバイオティクスによる腸内細菌叢への介入がリスク軽減に役立つ可能性がある。増加傾向にある前立腺癌に対する新たな予防戦略として、腸内細菌叢に関連する研究の更なる発展および臨床応用が期待される。

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

    (13件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Emerging Relationship between the Gut Microbiome and Prostate Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Makoto、Fujita Kazutoshi、Hatano Koji、De Velasco Marco A.、Tsujimura Akira、Uemura Hirotsugu、Nonomura Norio
    • 雑誌名

      The World Journal of Men's Health

      巻: 41 号: 4 ページ: 759-759

    • DOI

      10.5534/wjmh.220202

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Gut-Prostate Axis: A New Perspective of Prostate Cancer Biology through the Gut Microbiome2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kazutoshi、Matsushita Makoto、De Velasco Marco A.、Hatano Koji、Minami Takafumi、Nonomura Norio、Uemura Hirotsugu
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 15 号: 5 ページ: 1375-1375

    • DOI

      10.3390/cancers15051375

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-fat diet promotes prostate cancer growth through histamine signaling.2022

    • 著者名/発表者名
      Matsushita M, Fujita K, Hatano K, Hayashi T, Kayama H, Motooka D, Hase H, Yamamoto A, Uemura T, Yamamichi G, Tomiyama E, Koh Y, Kato T, Kawashima A, Uemura M, Nojima S, Imamura R, Mubeen A, Netto GJ, Tsujikawa K, Nakamura S, Takeda K, Morii E, Nonomura N.
    • 雑誌名

      Int J Cancer

      巻: in press 号: 4 ページ: 623-636

    • DOI

      10.1002/ijc.34028

    • 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] Connecting the Dots Between the Gut IGF-1 Prostate Axis: A Role of IGF-1 in Prostate Carcinogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Makoto、Fujita Kazutoshi、Hatano Koji、De Velasco Marco A.、Uemura Hirotsugu、Nonomura Norio
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 13 ページ: 852382-852382

    • DOI

      10.3389/fendo.2022.852382

    • 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] The gut microbiota associated with high-Gleason prostate cancer.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsushita M, Fujita K, Motooka D, Hatano K, Fukae S, Kawamura N, Tomiyama E, Hayashi Y, Banno E, Takao T, Takada S, Yachida S, Uemura H, Nakamura S, Nonomura N.
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 112 号: 8 ページ: 3125-3135

    • DOI

      10.1111/cas.14998

    • 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] Gut Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids Promote Prostate Cancer Growth via IGF1 Signaling.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsushita M, Fujita K, Hayashi T, Kayama H, Motooka D, Hase H, Jingushi K, Yamamichi G, Yumiba S, Tomiyama E, Koh Y, Hayashi Y, Nakano K, Wang C, Ishizuya Y, Kato T, Hatano K, Kawashima A, Ujike T, Uemura M, Imamura R, Rodriguez Pena MDC, Gordetsky JB, Netto GJ, Tsujikawa K, Nakamura S, Takeda K, Nonomura N.
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 81 号: 15 ページ: 4014-4026

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-20-4090

    • 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] Lipopolysaccharide from high-fat diet-induced dysbiotic gut microbiota promotes inflammatory prostate cancer growth2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Matsushita
    • 学会等名
      第110回日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The relationship between gut microbiota and prostate cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Matsushita
    • 学会等名
      第110回日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌代謝産物の短鎖脂肪酸による前立腺癌増殖制御メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      松下 慎
    • 学会等名
      第31回泌尿器科分子・細胞研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Lipopolysaccharide from dysbiotic gut microbiota due to high-fat diet promotes inflammatory prostate cancer growth through histamine H1 receptor signaling.2022

    • 著者名/発表者名
      松下 慎
    • 学会等名
      AUA 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the role of gut-prostate axis in prostate cancer development and progression2022

    • 著者名/発表者名
      松下 慎
    • 学会等名
      AUA 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 腸内細菌が産生する短鎖脂肪酸はIGF-1を介して肥満マウスの前立腺癌の増殖を促進する2021

    • 著者名/発表者名
      松下 慎
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 高脂肪食摂取前立腺癌マウスモデルを用いた腸内細菌による代謝産物を介した癌増殖メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      松下 慎
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会 第40回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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