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宿主侵入菌に対する腸肝脳相関の解明と消化器免疫難病の治療開発

研究課題

研究課題/領域番号 23H00425
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

金井 隆典  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (40245478)

研究分担者 寺谷 俊昭  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任准教授 (40624408)
三上 洋平  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (80528662)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)
2025年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2024年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2023年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
キーワード腸内細菌 / 潰瘍性大腸炎 / クローン病 / 原発性硬化性胆管炎 / 粘膜免疫 / 炎症性腸疾患
研究開始時の研究の概要

腸内細菌は、腸管疾患だけでなく中枢神経系疾患・肝疾患・皮膚疾患など腸管外病変形成においても重要な役割を担う。申請者は独自解析により腸内細菌の「体内への侵入」と「神経回路の変調」が腸内細菌による病態制御の本質であることを世界に向けて発信した。そこで、本研究提案では、消化器免疫疾患特有の腸内細菌叢が宿主免疫と神経系を介して腸管および腸管外疾患形成に及ぼす影響を分子レベルで解析し、新たな「細菌-腸-脳相関」概念を免疫難病や悪性腫瘍の新規治療法開発に繋げる。

研究実績の概要

腸内細菌は、腸管疾患だけでなく中枢神経系疾患・肝疾患・皮膚疾患など腸管外病変形成においても重要な役割を担う。腸内細菌による標的臓器の免疫機構の介入には、いくつかのルートが想定され、大半の研究は細菌関連因子が血流にのることを前提とする一方、申請者は独自解析により腸内細菌の「所属リンパ節への感染」と「神経回路の変調」が腸内細菌による病態制御の本質であることを報告してきた。そこで、本研究提案では、消化器免疫疾患特有の腸内細菌叢が宿主免疫と神経系を介して腸管および腸管外疾患形成に及ぼす影響を分子レベルで解析し、新たな「細菌-腸-脳相関」概念を免疫難病や悪性腫瘍の新規治療法開発に繋げることを目的とする。
本年度は、前年度に引き続き、体内侵入菌であるKlebsiella pneumoniae (KP)に対するファージ療法の改善を目指し、これまで課題であったファージ投与後のエスケープ機構が少ない第2世代、第3世代ファージの樹立に成功した。また、これらの新しいファージをマウスに経口および経静脈的に投与した際の、KPの殺菌能と免疫学的な影響について解析を実施した。また、無菌マウス、SPF(有菌)マウスより迷走神経頚部神経節を採取し、RNA-seq解析を実施した。さらに、野生型マウスを用いて、コントロール群とDSS群において、迷走神経頚部神経節を採取し、RNA-seq解析を実施し、菌および炎症が迷走神経頚部神経節に与える影響を明らかにした。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

体内侵入菌であるKlebsiella pneumoniaeに対するファージ療法の基盤的検討、腸炎状態および無菌状態における迷走神経を介した腸脳連関について、迷走神経頚部神経節の網羅的遺伝子発現解析より明らかとし、当初予定していた主目標を達成し、結果の一部は論文投稿準備中である(Teratani T, et al)。

今後の研究の推進方策

Klebsiella pneumoniae (KP)を標的としたファージ療法のために、さらなるKPの腸管、リンパ節、肝臓への影響の理解が必要である。前年度までの検討によるファージ療法の改善を進めるとともに、KPの体内侵入経路や神経刺激について明らかにする。また、腸内細菌が、瞑想神経を刺激する経路について、無菌マウスに特定の菌株を定着させた際の迷走神経の活動を観察する。また、腫瘍モデルマウスを用いて、腸内細菌やアミノ酸などの代謝産物ががん免疫機構に与える影響を明らかにする。

報告書

(3件)
  • 2024 実績報告書
  • 2023 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Unique bile acid profiles in the bile ducts of patients with primary sclerosing cholangitis2024

    • 著者名/発表者名
      Kayashima Atsuto、Sujino Tomohisa、Fukuhara Seiichiro、Miyamoto Kentaro、Kubosawa Yoko、Ichikawa Masataka、Kawasaki Shintaro、Takabayashi Kaoru、Iwasaki Eisuke、Kato Motohiko、Honda Akira、Kanai Takanori、Nakamoto Nobuhiro
    • 雑誌名

      Hepatology Communications

      巻: 8 号: 6

    • DOI

      10.1097/hc9.0000000000000452

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Video capsule endoscopy in overt and occult obscure gastrointestinal bleeding: Insights from a single‐center, observational study in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Tojo Anna、Sujino Tomohisa、Hayashi Yukie、Kamiya Kenji J L Limpias、Sato Moe、Hinako Sakurai、Yoshimatsu Yusuke、Kinoshita Satoshi、Kiyohara Hiroki、Mikami Yohei、Takabayashi Kaoru、Kato Motohiko、Ogata Haruhiko、Kanai Takanori、Hosoe Naoki
    • 雑誌名

      DEN Open

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1002/deo2.354

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinctive duodenal microbiomes and bile acid profiles in duodenal tumor patients revealed by prospective observational study2024

    • 著者名/発表者名
      Kubosawa Y, Sujino T, Miyamoto K, Kayashima A, Minezaki D, Morioka K, Iwata K, Miyazaki K, Masunaga T, Mizutani M, Akimoto T, Takatori Y, Matsuura N, Nakayama A, Takabayashi K, Nakamoto N, Honda A, Kato M, Yahagi N, Kanai T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-024-69820-7

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Downregulation of chemokine receptor 9 facilitates CD4+CD8αα+ intraepithelial lymphocyte development2023

    • 著者名/発表者名
      Ono Keiko、Sujino Tomohisa、Miyamoto Kentaro、Harada Yosuke、Kojo Satoshi、Yoshimatsu Yusuke、Tanemoto Shun、Koda Yuzo、Zheng Jiawen、Sayama Kazutoshi、Koide Tsuyoshi、...、Mucida Daniel、Taniuchi Ichiro、Kanai Takanori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40950-2

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The gut microbiota-induced kynurenic acid recruits GPR35-positive macrophages to promote experimental encephalitis2023

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Kentaro、Sujino Tomohisa、...、Kanai Takanori
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 8 ページ: 113005-113005

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113005

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] D-amino Acids Ameliorate Experimental Colitis and Cholangitis by Inhibiting Growth of Proteobacteria: Potential Therapeutic Role in Inflammatory Bowel Disease2023

    • 著者名/発表者名
      Umeda Satoko、 Sujino Tomohisa、、、Shiomi Daisuke、Ashida Hiroshi、Kanai Takanori
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

      巻: 16 号: 6 ページ: 1011-1031

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2023.08.002

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Bacteriophage therapy against pathological Klebsiella pneumoniae ameliorates the course of primary sclerosing cholangitis2023

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Masataka、Nakamoto Nobuhiro、...、Kanai Takanori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 3261-3261

    • DOI

      10.1038/s41467-023-39029-9

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 基調講演「消化管と他臓器相関」2024

    • 著者名/発表者名
      金井 隆典
    • 学会等名
      第20回日本消化管学会総会学術集会・第51回日本潰瘍学会合同セッション
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 特別講演「腸内細菌 beyond the gut 」2024

    • 著者名/発表者名
      金井 隆典
    • 学会等名
      第11回九州門脈圧亢進症研究会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 教育講演「潰瘍性大腸炎根治の道が見えてきた」2024

    • 著者名/発表者名
      金井 隆典
    • 学会等名
      第45回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 消化管と他臓器相関2024

    • 著者名/発表者名
      金井 隆典
    • 学会等名
      日本消化管学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸内細菌を起点とする臓器連関2023

    • 著者名/発表者名
      金井 隆典
    • 学会等名
      日本医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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