新生児腸管切除後のDysbiosisと腸管神経叢・腸上皮形成との関連性と治療戦略

• 研究課題/領域番号: 22K08732
• 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55010:外科学一般および小児外科学関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 内田 恵一 三重大学, 医学系研究科, リサーチアソシエイト (30293781)
• 研究分担者: 小池 勇樹 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (10555551) ; 長野 由佳 三重大学, 医学部附属病院, 医員 (60892479) ; 松下 航平 三重大学, 医学部附属病院, 助教 (70750777)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 腸内細菌叢形成 / 新生児 / 多光子レーザー顕微鏡 / 新規生体蛍光観察手法 / Dysbiosis / 腸管神経叢 / 腸炎

研究開始時の研究の概要

この研究では、新生児期に消化管手術を余儀なくされた患児における腸内細菌叢のDysbiosisを検討するだけでなく、Dysbiosisの程度と腸管神経叢の形成不全や腸上皮の成長不全などとの関連を確認する。
その方法として、クルクミンと多光子レーザー顕微鏡を用いた新規生体蛍光観察手法を用いて、新生児期に腸管の手術が必要となった患児における腸内細菌叢と腸管神経叢の低形成や、それらの相関について、解明することを目標とする。
さらに「酪酸菌や乳酸菌などの投与により、それらの腸管機能不全からの回復が得られるか」についても、併せて検討する。

研究実績の概要

近年、腸内細菌叢に関する研究が盛んに行われており、腸内細菌叢のdysbiosis（細菌叢を構成する菌腫や菌数のバランスが崩れ、腸内細菌叢の多様性が低下した状態）は、炎症性腸疾患や喘息などの免疫・アレルギー疾患の原因となるだけでなく、肥満や消化器癌との関連性も強く示唆されている。さらに、2020年science誌において、腸管神経叢の維持に必要な細菌叢を抗生物質投与で除去すると、腸管神経細胞が減少することが報告された。
この研究は、新生児期に消化管手術を余儀なくされた患児における腸内細菌叢のdysbiosisを検討するだけでなく、dysbiosisの程度と腸管神経叢の形成不全や腸上皮の成長不全などとの関連を確認し、さらに酪酸菌や乳酸菌などの投与により、それらの腸管機能不全からの回復が得られるかを検討するという独創的かつ臨床現場においてもすぐに実践可能な研究となりうる。現在、当施設における該当研究の倫理審査が進行中であり、承認が得られれば、実際の新生児消化管手術時の切除検体を用いて、腸管神経叢の観察を行う予定である。
観察においては、我々が独自に開発した新規生体観察手法すなわちクルクミン蛍光染色法と二光子レーザー顕微鏡を組み合わせることで、これまで不可能であった腸管神経叢や腸上皮の詳細な観察と解析を、腸管連続性にMappingを行うことで実現し、それを腸内細菌叢の解析所見や、患児の臨床所見と併せて比較検討することで、腸管神経叢の発達レベルや腸上皮の成長レベルと腸内細菌叢の状態との関係を把握することを当面の目標としている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当施設における倫理審査の承認までに時間がかかっている。すでに承認が得られている「ヒルシュスプルング病患児における新規生体蛍光観察手法による腸管神経叢の観察と分析」を現在先に進めている現状であり、この新規観察手法の確立は、当該研究を進めていく上でも必須の実験段階であるため、現在この観察手法を用いて腸管神経叢の観察とその観察による腸管神経叢の分析を進めている。

今後の研究の推進方策

引き続き、新規生体蛍光観察手法による腸管神経叢の観察と分析を進めていく。当研究における倫理審査が承認されれば、該当患者からの腸内細菌の採取だけでなく、その分析（Dysbiosis）を進めていく。最終的にはそれら腸内細菌叢の分析と腸管神経叢との関連性につき検討を行い、当研究の主体となる「腸内細菌叢による腸管神経叢の発達や腸上皮成長などとの関連性」について実験と解析を進めていく予定である。