炎症性腸疾患における腸管上皮障害評価システムの構築

• 研究課題/領域番号: 22K08048
• 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: 筑波大学
• 研究代表者: 小林 真理子 筑波大学, 附属病院, 病院助教 (00932211)
• 研究分担者: 土屋 輝一郎 筑波大学, 医学医療系, 教授 (40376786)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 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 / IBD人工モデル / 上皮障害度

研究開始時の研究の概要

炎症性腸疾患（IBD）は寛解と再燃を繰り返す難治性の疾患です。現在の治療目標は炎症を制御し症状を改善させるだけでなく、内視鏡的に潰瘍が消失する粘膜治癒が提唱されています。これは炎症細胞に加えて腸管上皮細胞の修復までが予後と密接に関わることを意味していますが、上皮細胞の障害度を評価するシステムは確立されていません。本研究では、IBD患者検体由来の組織からオルガノイドを樹立し多角的な解析により上皮障害度を評価するシステムを構築することを目的としています。得られる成果により、炎症性疾患に対して上皮細胞の視点から疾患を制御するという新しい概念の創出が期待できます。

研究実績の概要

炎症性腸疾患（IBD）は寛解と再燃を繰り返す難治性の炎症性腸疾患である。現在の治療目標は炎症を制御し症状を改善させるのみならず、内視鏡的に潰瘍が存在しない粘膜治癒が提唱されている。これは炎症細胞に加えて腸管上皮細胞の修復までが病勢に密接に関与することを示唆しているが、上皮細胞の障害度を組織学的、機能的に評価するシステムは存在しない。申請者らはヒト大腸オルガノイドによるIBD人工モデルを構築し、IBD上皮脆弱性に関与する因子群を同定した。
脆弱性因子を抑制させると炎症環境下においても上皮細胞の増殖促進を認めたことから、上皮細胞の脆弱性はIBDの病勢や予後に密接に関与するのではと着想した。本研究では、IBD患者検体由来の組織、オルガノイドを樹立し多角的な解析により上皮障害度を評価するシステムを構築することを目的とする。本年度はこれまで申請者らが同定してきた分子についての評価法をパイロット試験にて検討した。 また、IBD患者内視鏡検体から小腸・大腸オルガノイドを樹立した。オルガノイドは炎症刺激物質が含まれない培養条件にて1ヶ月以上培養し、検体採取前の体内の炎症環境の影響が排除された状態で解析を行った。解析項目は以下の通りである。
・粘膜バリア機能：杯細胞数・Atoh1・MUC2・TFF3の発現を内視鏡生検検体の病理標本からHE染色及び免疫染色にて1腺管中の杯細胞数、各蛋白陽性細胞数を測定。・上皮脆弱性評価：ki-67、SLFN11の発現を評価。・炎症蓄積度評価：DUOXA2発現、テロメア長解析。

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

予定した解析を順調に行なっているため。

今後の研究の推進方策

2023年度に施行した解析から、上皮障害に関する鍵分子候補を同定しており、臨床検体を用いた予後予測、オルガノイドを用いた鍵分子の機能解析などを行い、候補遺伝子の中から鍵分子の同定を予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Efficacy and safety of filgotinib for ulcerative colitis: A real‐world multicenter retrospective study in Japan (2024)
  • 著者名/発表者名: Akiyama Shintaro、Kobayashi Mariko、et al.
  • 雑誌名: Alimentary Pharmacology & Therapeutics 巻: in press 号: 11 ページ: 1413-1424
  • DOI: 10.1111/apt.17961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical Usefulness of Hypoxia Imaging Colonoscopy for the Objective Measurement of Ulcerative Colitis Disease Activity (2024)
  • 著者名/発表者名: Akiyama Shintaro、Sakamoto Taku、Kobayashi Mariko、Matsubara Daisuke、Tsuchiya Kiichiro
  • 雑誌名: Gastrointestinal Endoscopy 巻: in press 号: 6 ページ: 1006-1016.e4
  • DOI: 10.1016/j.gie.2023.12.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Severe cytomegalovirus gastritis due to pembrolizumab-induced agranulocytosis (2024)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Mariko、Sawafuji Taku、Yamada Takeshi
  • 雑誌名: Gastrointestinal Endoscopy 巻: 99 号: 2 ページ: 284-286
  • DOI: 10.1016/j.gie.2023.07.037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicenter propensity score‐matched analysis comparing short <i>versus</i> long cap‐assisted colonoscopy for acute hematochezia (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Mariko、Tsuchiya Kiichiro、Kaise Mitsuru、Nagata Naoyoshi et al
  • 雑誌名: JGH Open 巻: 7 号: 7 ページ: 487-496
  • DOI: 10.1002/jgh3.12936
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Organoids transplantation as a new modality to design epithelial signature to create a membrane-protective sulfomucin-enriched segment (2023)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Satoshi、Ogasawara Nobuhiko、Kobayashi Sakurako、Kirino Sakura、Inoue Masami、Hiraguri Yui、Nagata Sayaka、Shimizu Hiromichi、Ito Go、Mizutani Tomohiro、Nemoto Yasuhiro、Tsuchiya Kiichiro、Okamoto Ryuichi、Watanabe Mamoru、Yui Shiro
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 58 号: 4 ページ: 379-393
  • DOI: 10.1007/s00535-023-01959-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nationwide cohort study identifies clinical outcomes of angioectasia in patients with acute hematochezia (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Mariko、Akiyama Shintaro、Tsuchiya Kiichiro、Kaise Mitsuru、Nagata Naoyoshi
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: 58 号: 4 ページ: 367-378
  • DOI: 10.1007/s00535-022-01945-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collagen type I-mediated mechanotransduction controls epithelial cell fate conversion during intestinal inflammation (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Ogasawara N, Watanabe S, Yoneyama Y, Kirino S, Hiraguri Y, Inoue M, Nagata S, Okamoto-Uchida Y, Kofuji S, Shimizu H, Ito G, Mizutani T, Yamauchi S, Kinugasa Y, Kano Y, Nemoto Y, Watanabe M, Tsuchiya K, Nishina H, Okamoto R, Yui S.
  • 雑誌名: Inflammation and Regeneration 巻: 42 号: 1 ページ: 49-49
  • DOI: 10.1186/s41232-022-00237-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of inflammatory bowel diseases in patients with concurrent immune-mediated inflammatory diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: Akiyama Shintaro、Fukuda Soma、Steinberg Joshua M、Suzuki Hideo、Tsuchiya Kiichiro
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 巻: 28 号: 25 ページ: 2843-2853
  • DOI: 10.3748/wjg.v28.i25.2843
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prevalence and clinical features of patients with autoimmune pancreatitis and inflammatory bowel disease: A systematic review and meta‐analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukuda Soma、Akiyama Shintaro、Tarakji Ahmad、Hamdeh Shadi、Suzuki Hideo、Tsuchiya Kiichiro
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology and Hepatology 巻: 37 号: 8 ページ: 1474-1484
  • DOI: 10.1111/jgh.15894
  • 査読あり / 国際共著