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クローン病の腸管内病原性共生菌に特異的なIgAを用いた新しい診断と治療技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K08042
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53010:消化器内科学関連
研究機関東海大学

研究代表者

今井 仁  東海大学, 医学部, 講師 (40725363)

研究分担者 津川 仁  東海大学, 医学部, 講師 (30468483)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード炎症性腸疾患 / 腸内細菌 / IgA / 腸管免疫 / クローン病
研究開始時の研究の概要

クローン病(CD)の要因は様々だが腸内細菌の異常が近年報告されている。さらには、CDの腸管から分離同定される病原性共生菌の存在も知られるようになった一方、それらの病原性共生菌と宿主免疫応答の詳細は未だ解明されていない。そこで、申請者らは、CDにおける病原性共生菌と宿主免疫の関連を解析し、臨床応用につなげることを目指す。

研究実績の概要

本研究の目的は、クローン病(CD)に関連する病原性共生菌である接着性侵入性大腸菌(AIEC)に対するIgA応答の解明とその臨床応用である。申請者はこれまでに、SPFマウスにAIECの代表株であるLF82を長期感染させるモデルマウスの作製し、AIECに反応するIgAが誘導されることを見出した。この抗AIEC-IgA抗体は非病原性大腸菌(HS株を使用)には反応は示さず、AIECに特異的であることが分かった。さらに、この抗AIEC-IgA抗体は、非病原性大腸菌感染マウス由来のIgA分画、および大腸菌感染のないコントロールマウス由来のIgA分画と比較して、明確にAIECの上皮細胞セルライン(Caco-2)への侵入を阻害することが示された。そこで、この抗AIEC-IgA抗体を診断・治療へ実際に臨床応用するため、モノクローナル化を行った。すなわち、AIEC感染マウスの腸管組織からB細胞分画を採取しミエローマ細胞と融合させハイブリドーマを作成、抗AIEC-IgA抗体のモノクローナル化に成功した。in vitro試験において、このモノクローナル抗体は5μg/mlでAIECの上皮細胞への接着侵入阻害能を有することを示した。さらに、同抗体はAIECのバイオフィルム形成能を阻害する能力を持つことも明確に示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

モノクローナル抗体の作出に成功し、さらに投与するAIECの菌種をかえて複数の抗体の取得を目指している。すなわち、複数の抗体を組み合わせることで感度・特異度の高いAIEC保菌者の診断能を持つ医療機器への開発につながる。一方、治療応用についてはモノクローナル抗体のAIECのinvasion assayの効果が示されており、in vivoでの評価へとつながるデータの取得に成功している。また、バイオフィルム形成阻害能は予想していない機能であったため、新規の発展事項となった。以上の結果を踏まえ、抗AIEC-IgA抗体の特許出願を終えている。

今後の研究の推進方策

現在手元にあるAIEC菌種は14種類あり、これらの細菌をすべてカバーするモノクローナル抗体カクテルの確立を目指し、高い感度・特異度でAIECと非病原性大腸菌を識別する医療機器の開発につなげていく。また、治療については、in vivoでのAIEC感染マウスへのモノクローナル抗体投与による治療効果の評価を行い、新規治療手段の確立を目指す。また、実際の邦人クローン病患者からのAIEC単離分離はまだ報告がなく、上記新規の診断能を用いて単離分離を目指していく。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] ミシガン大学医学部(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cyclic-di-AMP confers an invasive phenotype on Escherichia coli through elongation of flagellin filaments2024

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Rika、Imai Jin、Sugiyama Eiji、Tsubaki Shogo、Hozumi Katsuto、Tsugawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Gut Pathogens

      巻: 16 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1186/s13099-024-00600-4

    • 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
  • [雑誌論文] Prediction and Validation of Metabolic Dysfunction-Associated Fatty Liver Disease Using Insulin Resistance-Related Indices in the Japanese Population2023

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Kengo、Inoue Nagamu、Imai Jin、Masuda Yumi、Yamada Chizumi、Kishimoto Noriaki、Takashimizu Shinji、Kubo Akira、Nishizaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Metabolic Syndrome and Related Disorders

      巻: 21 号: 9 ページ: 489-496

    • DOI

      10.1089/met.2023.0116

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The role of inflammation in homocysteine-related muscle weakness in relatively healthy Japanese men and women2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Chizumi、Okuno Chiori、Sakai Yurina、Imai Jin、Nagamu Inoue、Moriyama Kengo、Kishimoto Noriaki、Nishizaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      総合健診

      巻: 50 号: 4 ページ: 420-426

    • DOI

      10.7143/jhep.2023-11

    • ISSN
      1347-0086, 1884-4103
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [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

    • 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] 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
      Rika Tanaka, Jin Imai, Hitoshi Tsugawa, Karl Bil Eap, Masaki Yazawa, Motoki Kaneko, Masashi Ohno, Kohei Sugihara, Sho Kitamoto, Hiroko Nagao-Kitamoto, Nicolas Barnich, Masashi Matsushima, Takayoshi Suzuki, Tatehiro Kagawa, Yasuhiro Nishizaki, Hidekazu Suzuki, Nobuhiko Kamada, Katsuto Hozumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 14 ページ: 1031997-1031997

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1031997

    • 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] Mucolytic bacteria license pathobionts to acquire host-derived nutrients during dietary nutrient restriction.2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sugihara, Sho Kitamoto, Prakaimuk Saraithong, Hiroko Nagao-Kitamoto, Matthew Hoostal, Caroline McCarthy, Alexandra Rosevelt, Chithra K Muraleedharan, Merritt G Gillilland 3rd, Jin Imai,et al.
    • 雑誌名

      Cell reports

      巻: 40(3) 号: 3 ページ: 111093-111093

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111093

    • 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] Primary Sclerosing Cholangitis Complicated with Aphthoid Colitis Difficult to Diagnose from IgG4-Related Sclerosing Cholangitis2021

    • 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

    • 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] Dll1 Can Function as a Ligand of Notch1 and Notch2 in the Thymic Epithelium2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano KI, Hosokawa H, Yahata T, Ando K, Tanaka M, Imai J, Yazawa M, Ohtsuka M, Negishi N, Habu S, Sato T, Hozumi K.
    • 雑誌名

      Front Immunol

      巻: 13 ページ: 852427-852427

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.852427

    • 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
  • [学会発表] クローン病に関連する病原性共生細菌に対する特異的IgA抗体の機能解析とその臨床応用2023

    • 著者名/発表者名
      今井 仁, 穂積 勝人
    • 学会等名
      第144回日本薬学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クローン病の腸管線維化に影響を与える病原性共生菌の同定とそのメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      今井 仁, 鈴木 秀和, 西崎 泰弘, 鎌田 信彦
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 接着性侵入性大腸菌(AIEC)に対するIgA応答の解明2023

    • 著者名/発表者名
      今井 仁,田中 里佳, 津川 仁, 西崎 泰弘, 鈴木 秀和, 穂積 勝人
    • 学会等名
      第50回日本潰瘍学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症性腸疾患における病原性共生菌へのIgA応答と臨床応用2023

    • 著者名/発表者名
      今井 仁, 穂積 勝人
    • 学会等名
      第56回日本無菌生物ノートバイオロジー学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 接着性侵入性大腸菌に対するモノクローナルIgA抗体とその使用2023

    • 発明者名
      今井 仁, 穂積 勝人
    • 権利者名
      学校法人東海大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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