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肝臓GVHDにおける腸内細菌叢と肝臓免疫担当細胞とのクロストークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K16259
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

荒 隆英  北海道大学, 大学病院, 助教 (50845302)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード肝臓GVHD / 移植片対宿主病 / 肝臓 / 腸内細菌叢
研究開始時の研究の概要

移植片対宿主病(GVHD)は同種造血幹細胞移植における致死的合併症であり、皮膚・腸管・肝臓が主たる急性GVHDの標的臓器である。腸管GVHDの発症メカニズムが明らかになりつつある一方、肝臓GVHDについては未だ不明な点が多い。肝臓は門脈・胆管を介して腸管と双方向的に密接に連携して生体防御に関わっており、腸内細菌叢の変化と各種肝疾患との関連性が報告されているが、肝臓GVHDとの関連性は不明である。本研究では肝臓GVHDのマウス同種移植モデルを確立し、各種免疫担当細胞や各臓器の細菌叢を解析することで、腸内細菌叢が肝臓GVHDの病態形成に与える影響を明らかにし、新たな治療標的となりうるかを検討する。

研究実績の概要

これまで用いてきたGVHDのマウスモデル(ドナーにB6マウス、レシピエントにBDF1マウスを用いたMHC半合致骨髄移植モデル)を用いてGVHDの病態形成機序に関する検討を引き続き行った。
これまでの結果から、肝臓においてはトランスフォーミング増殖因子β(TGFβ)が特異的に上昇していることが明らかとなり、その産生細胞が炎症性マクロファージであることがわかっている。肝臓GVHDではこの炎症性マクロファージが産生するTGFβによって胆管上皮が傷害を受けることにより肝臓GVHDの病態が形成されることが明らかとなった。
一方、下部消化管GVHDにおいては腸内細菌叢の乱れ(dysbiosis)がGVHDの病態形成に重要な役割を果たしていることが知られているが、肝臓や上部消化管でのGVHD病態形成への腸内細菌叢の関与については不明な点が多い。
我々は上記モデルを用いて、これらの臓器におけるGVHDと腸内細菌叢との関係性について解析を進めた。上部消化管についてはGVHDによってLGR5陽性の胃幹細胞が傷害を受けており、結果として胃酸分泌の低下が生じて十二指腸における好気性細菌の異常増殖へと繋がることが明らかとなった。十二指腸におけるdysbiosisは最終的にはより下部消化管のdysbiosisへとつながってさらなるGVHD悪化を導く。また、肝臓は胆管/胆汁を介して腸管(特に十二指腸)とつながっており、両者の間でなんらかのクロストークが行われている可能性があり。実際、肝臓では同種移植後に胆管周囲に細菌浸潤が生じることを免疫染色で確認できていることから、異常な腸内細菌叢が肝臓内へ浸潤して炎症を惹起して肝臓GVHDの病態形成へとつながっている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上部消化管GVHDの発症メカニズムについては明らかとなり、結果として十二指腸における細菌叢の乱れが生じることが明らかとなった。一方で肝内に浸潤する細菌叢や胆汁内に存在する細菌叢についての解析は、免疫染色による定性的な評価はできているものの、浸潤する細菌量が腸管に比較して少ないこともあって、定量的にはまだ解析が十分に行えていない。

今後の研究の推進方策

次年度は肝臓内や胆汁内の細菌叢に関する適切な評価方法を確立することで、菌叢の相同性/相違性についての評価を行いたいと考えている。

報告書

(3件)
  • 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

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] R-Spondin1 protects gastric stem cells and mitigates gastric GVHD in allogeneic hematopoietic stem cell transplantation2024

    • 著者名/発表者名
      Hayase Eiko、Ara Takahide、Saito Yumika、Takahashi Shuichiro、Yoshioka Kosuke、Ohigashi Hiroyuki、Ogasawara Reiki、Yokoyama Emi、Yamakawa Tomohiro、Ebata Ko、Hasegawa Yuta、Tomizuka Kazuma、Teshima Takanori
    • 雑誌名

      Blood Advances

      巻: 8 号: 3 ページ: 725-731

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2023011034

    • 関連する報告書
      2023 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] 造血幹細胞移植における腸内細菌叢の重要性2023

    • 著者名/発表者名
      Ara Takahide、Hashimoto Daigo
    • 雑誌名

      日本造血・免疫細胞療法学会雑誌

      巻: 12 号: 4 ページ: 228-238

    • DOI

      10.7889/tct-23-022

    • ISSN
      2436-455X
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcineurin inhibitor inhibits tolerance induction by suppressing terminal exhaustion of donor T cells after allo-HCT2023

    • 著者名/発表者名
      Senjo Hajime、Harada Shinpei、Kubota Shimpei I.、Tanaka Yuki、Tateno Takahiro、Zhang Zixuan、Okada Satomi、Chen Xuanzhong、Kikuchi Ryo、Miyashita Naoki、Onozawa Masahiro、Goto Hideki、Endo Tomoyuki、Hasegawa Yuta、Ohigashi Hiroyuki、Ara Takahide、Hasegawa Yoshinori、Murakami Masaaki、Teshima Takanori、Hashimoto Daigo
    • 雑誌名

      Blood

      巻: 142 号: 5 ページ: 477-492

    • DOI

      10.1182/blood.2023019875

    • 関連する報告書
      2023 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] GVHDの病態生理と新規治療薬2022

    • 著者名/発表者名
      荒 隆英、橋本 大吾
    • 雑誌名

      臨床血液

      巻: 63 号: 9 ページ: 1261-1269

    • DOI

      10.11406/rinketsu.63.1261

    • ISSN
      0485-1439, 1882-0824
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactive granulopoiesis depends on T-cell production of IL-17A and neutropenia-associated alteration of gut microbiota2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Xuanzhong、Hashimoto Daigo、Ebata Ko、Takahashi Shuichiro、Shimizu Yu、Shinozaki Ryuga、Hasegawa Yuta、Kikuchi Ryo、Senjo Hajime、Yoneda Kazuki、Zhang Zixuan、Harada Shinpei、Hayase Eiko、Ara Takahide、Ohigashi Hiroyuki、Iwakura Yoichiro、Nakamura Kiminori、Ayabe Tokiyoshi、Teshima Takanori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 48 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1073/pnas.2211230119

    • 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] GVHDによる生体恒常性維持機構の破綻2022

    • 著者名/発表者名
      Ara Takahide、Hashimoto Daigo
    • 雑誌名

      日本造血・免疫細胞療法学会雑誌

      巻: 11 号: 2 ページ: 90-100

    • DOI

      10.7889/tct-22-001

    • ISSN
      2436-455X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gilteritinib enhances graft-versus-leukemia effects against FLT3-ITD mutant leukemia after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Zixuan、Hasegawa Yuta、Hashimoto Daigo、Senjo Hajime、Kikuchi Ryo、Chen Xuanzhong、Yoneda Kazuki、Sekiguchi Tomoko、Kawase Tatsuya、Tsuzuki Hirofumi、Ishio Takashi、Ara Takahide、Ohigashi Hiroyuki、Nakagawa Masao、Teshima Takanori
    • 雑誌名

      Bone Marrow Transplantation

      巻: - 号: 5 ページ: 775-780

    • DOI

      10.1038/s41409-022-01619-4

    • 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] Novel Insights Into the Mechanism of GVHD-Induced Tissue Damage2021

    • 著者名/発表者名
      Ara T, Hashimoto D
    • 雑誌名

      Front Immunol

      巻: 12 ページ: 713631-713631

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.713631

    • 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
  • [学会発表] 肝臓GVHDは、TGFβを介してオルガノイド形成胆管上皮幹細胞を標的とする2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hasegawa, Daigo Hashimoto, Ryo Kikuchi, Zixuan Zhang, Hajime Senjo, Tomoko Sekiguchi, Eiko Hayase, Takahiro Tateno, Emi Yokoyama, Shuichiro Takahashi, Xuanzhong Chen, Kazuki Yoneda, Hiroyuki Ohigashi, Takahide Ara, Takanori Teshima
    • 学会等名
      第84回 日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Gvhd Targets Organoid-Forming Biliary Epithelial Stem Cells Via a TGF-β-Dependent Manner2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hasegawa, Daigo Hashimoto, Ryo Kikuchi, Zixuan Zhang, Hajime Senjo, Tomoko Sekiguchi, Eiko Hayase, Takahiro Tateno, Emi Yokoyama, Shuichiro Takahashi, Xuanzhong Chen, Kazuki Yoneda, Hiroyuki Ohigashi, Takahide Ara, and Takanori Teshima.
    • 学会等名
      ASH Annual Meetings 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 65th ASH Annual Meeting and Exposition2023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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