機能的粘膜バリア機構破綻による慢性腸炎発症過程の解析

• 研究課題/領域番号: 23K27579
• 補助金の研究課題番号: 23H02888 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 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: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 永石 宇司 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60447464)
• 研究分担者: 藤井 俊光 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (30547451)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2025年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 免疫学 / 粘膜免疫 / バリア機構 / 消化器病学 / 炎症性腸疾患 / 腸管免疫

研究開始時の研究の概要

我々はこれまでの研究結果をもとに、本研究計画では粘膜バリアによる免疫寛容誘導機構を詳細に解析する。本研究は「腸管の免疫恒常性は粘膜バリア機構の維持によって制御され、その破綻がIBDの本態となる」という概念に着目しつつ、独自の腸炎モデルおよび5次元生体イメージング等、我々が既に樹立している技術を融合し、得られる成果からはこれまで理解し得なかったGALTにおける新規免疫応答が見出される。またIBDの発症や永続性といった病態メカニズムの理解が可能となり、最終的にIBDの特異的病態に対する新規診断・治療法開発の基盤を創出するものと期待される。

研究実績の概要

本研究は申請者らがこれまで見出してきた「腸管粘膜の免疫恒常性は粘膜バリア機構の維持によって制御され、その破綻がIBDの本態となる」という独自の概念や知見を基盤として、独自の腸炎モデル、新規バイオセンサーおよび生体イメージング技術等、我々がこれまでに樹立してきた技術を融合し、これまで理解し得なかったGALTにおける免疫寛容の誘導機構について追求している。その結果、本研究では当該研究期間に以下のような成果が得られた。
１）定常状態の野生型C57BL6マウス(WT)の脾臓、肝臓、腸間膜リンパ節といった二次リンパ組織、あるいはパイエル板、粘膜固有層リンパ球、腸上皮間リンパ球などのGALTから各免疫担当細胞を単離し、マクロファージや樹状細胞といった抗原提示細胞をさらなるその他の表面マーカーによって各サブセットに分取することに成功した。２）これらの各サブセットにおけるIL-12、IL-4、IL-6、TGF-bなどの発現を解析したところ、各細胞系統に異なる発現パターンを呈するものが混在することを見出した。３）これを受け、IL-10やTGF-bを発現する集団とそれ以外の各集団の比率を細胞系統ごとに解析したところ、免疫寛容の誘導に大きく関わることが推測される複数の集団を見出した。４）さらに生体内におけるこれらの集団に着目し、こうした細胞とT細胞との接触や細胞径を共焦点顕微鏡下で確認することに成功した。
これらの研究成果は、定常時の腸管粘膜における免疫寛容状態の客観的な機能的解析がin vitroおよびin vivoで可能であることを示唆する。さらに現在、この免疫寛容メカニズムの詳細な生化学・細胞生物学的解析、生体イメージング観察、および腸炎発症時における同様の観察準備を進めている。

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

腸管粘膜の免疫寛容や免疫賦活の調節は、抗原提示細胞や粘膜バリア機構によって制御されていることが根幹にあり、GALTにおける正常な免疫寛容誘導の破綻がIBDの本態となる可能性について着目しているが、今回我々は免疫寛容状態に深く関わることが推測される抗原提示細胞サブセットを、in vitro、ex vivoおよびin vivoで客観的に観察、評価できたことは大きな成果であるといえる。

今後の研究の推進方策

今後はin vitroおよびex vivoにおける細胞間クロストークの分子メカニズムに着目し、これをさらに詳細に解析するために分子生物学的解析や共焦点顕微鏡下での生体イメージング観察、またin vivo実験系では独自の腸炎モデルにおける臨床および病理学的解析、フローサイトメトリー、サイトカイン測定、また免疫組織染色などを行う予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Brigham and Women's Hospital/Harvard Medical School(米国)
• [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)
• [雑誌論文] Single cell analysis revealed that two distinct, unique CD4+ T cell subsets were increased in the small intestinal intraepithelial lymphocytes of aged mice. (2024)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yonemoto, Yasuhiro Nemoto, Ryo Morikawa, Nana Shibayama, Shigeru Oshima, Takashi Nagaishi, Tomohiro Mizutani, Go Ito, Satoru Fujii, Ryuichi Okamoto.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology. 巻: 15 ページ: 1340048-1340048
  • DOI: 10.3389/fimmu.2024.1340048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Combination of leucine-rich alpha-2 glycoprotein and fecal markers detect Crohn’s disease activity confirmed by balloon-assisted enteroscopy (2024)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Ami、Takenaka Kento、Hibiya Shuji、Kitazume Yoshio、Shimizu Hiromichi、Fujii Toshimitsu、Saito Eiko、Ohtsuka Kazuo、Okamoto Ryuichi
  • 雑誌名: Intestinal Research 巻: 22 号: 1 ページ: 65-74
  • DOI: 10.5217/ir.2023.00092
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IgA による腸内細菌叢調節と腸管粘膜防御の検証. (2023)
  • 著者名/発表者名: 永石宇司.
  • 雑誌名: 東京医科歯科大学医科同窓会会報. 巻: 301 ページ: 23-23
• [雑誌論文] 炎症性腸疾患モデルにおける炎症性発癌機構の解析. (2023)
  • 著者名/発表者名: 井上忠彦, 永石宇司.
  • 雑誌名: 細胞. 巻: 55 ページ: 1005-1009
• [雑誌論文] IgAによる回腸免疫恒常性の維持. (2023)
  • 著者名/発表者名: 永石宇司, 井上忠彦, 伏見萌音, 山田大貴, 岡本隆一, 安達貴弘.
  • 雑誌名: 消化器病学サイエンス. 巻: 7 ページ: 86-89
• [雑誌論文] 慢性下痢の原因となる薬剤. (2023)
  • 著者名/発表者名: 山田大貴, 永石宇司.
  • 雑誌名: IBD Research. 巻: 17 ページ: 112-115
• [雑誌論文] A case of venous stasis colitis possibly caused by eplerenone (2023)
  • 著者名/発表者名: Eiko Saito, Kazuo Ohtsuka, Ami Kawamoto, Toshimitsu Fujii, Kento Takenaka, Shuji Hibiya, Hiromichi Shimizu, Masakazu Nagahori, Shohei Tomii, Ryuichi Okamoto
  • 雑誌名: Clin J Gastroenterol. 巻: 16 号: 1 ページ: 69-72
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01722-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of Ulcerative Colitis Symptom Severity and Proctocolectomy with Multidimensional Patient-Reported Outcomes: A Cross-Sectional Study. (2023)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuoka, H. Yamazaki, M. Nagahori, T. Kobayashi, T. Omori, Y. Mikami, T. Fujii, S. Shinzaki, M. Saruta, M. Matsuura, T. Yamamoto, S. Motoya, T. Hibi, M. Watanabe, J. Fernandez, S. Fukuhara, T. Hisamatsu.
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: 58 号: 8 ページ: 751-765
  • DOI: 10.1007/s00535-023-02005-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diagnosis and Clinical Features of Perianal Lesions in Newly Diagnosed Crohn’s Disease: Subgroup Analysis from Inception Cohort Registry Study of Patients with Crohn’s Disease (iCREST-CD) (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Takayuki、Nakase Hiroshi、Watanabe Kenji、et al
  • 雑誌名: Journal of Crohn's and Colitis 巻: Online ahead of print 号: 8 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjad038
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Efficacy and safety of risankizumab for Crohn's disease in patients from Asian countries: a post hoc subanalysis of the global phase 3 ADVANCE, MOTIVATE, and FORTIFY studies (2023)
  • 著者名/発表者名: Gao Xiang、Fujii Toshimitsu、Ye Byong Duk、Chou Jen‐Wei、Sugimoto Ken、Cao Qian、Kligys Kristina、Murakoshi Kaoru、Teng Dennis、Zhang Yafei、Nakase Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology and Hepatology 巻: 39 号: 1 ページ: 55-65
  • DOI: 10.1111/jgh.16358
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] aintenance Risankizumab Sustains Induction Response in Patients with Crohn’s Disease in a Randomized Phase 3 Trial (2023)
  • 著者名/発表者名: Ferrante M, Irving P M, Abreu M T, Axler J, Gao X, Cao Q, Fujii T, Rausch A, Torres J, Neimark E, Song A, Wallace K, Kligys K, Berg S, Liao X, Zhou Q, Kalabic J, Feagan B, Panaccione R
  • 雑誌名: J Crohns Colitis 巻: Online ahead of print 号: 3 ページ: 416-423
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjad168
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] COVID-19 severity is associated with the risk of gastrointestinal bleeding (2023)
  • 著者名/発表者名: Shuji Hibiya, Takashi Fujii, Toshimitsu Fujii, Shinji Suzuki, Mayumi Kondo, Shinya Ooka, Y Furumoto, S Azuma, K Tanaka, H Kurata, S Tanaka, M Kurosaki, K Nagayama, F Kusano, Y Iizuka, T Kawamura, H Ikemiyagi, S Sakita,T Yauchi, H Watanabe, A Kawamoto, Y Matsuyama, K Ohtsuka, R Okamoto
  • 雑誌名: BMJ Open Gastroenterol 巻: 10 号: 1 ページ: e001199-e001199
  • DOI: 10.1136/bmjgast-2023-001199
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 【炎症性腸疾患に対する検査法の進歩】Cross-sectional imagingとしてのMRIとtransmural healing. (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤井俊光, 岡本隆一.
  • 雑誌名: 日本消化器病学会雑誌 巻: 120 ページ: 888-897
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【小腸画像診断のトピックス】MR enterography. (2023)
  • 著者名/発表者名: 竹中健人, 藤井俊光, 大塚和朗, 岡本隆一.
  • 雑誌名: 胃と腸 巻: 58 ページ: 1491-1498
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【潰瘍性大腸炎に対する同種同効薬を使い分ける!】JAK阻害薬はすべて同じ使い方か? (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤井俊光.
  • 雑誌名: IBD Research 巻: 17 ページ: 267-274
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transmural remission characterized by high biologic concentrations demonstrates better prognosis in Crohn's disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Kento Takenaka, Ami Kawamoto, Yoshio Kitazume, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
  • 雑誌名: J Crohns Colitis. 巻: - 号: 6 ページ: 855-862
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjac185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum Leucine-Rich α2 Glycoprotein: A Novel Biomarker for Transmural Inflammation in Crohn's Disease (2022)
  • 著者名/発表者名: Kento Takenaka, Yoshio Kitazume, Ami Kawamoto, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Ryosuke Wanatabe, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Hiroyuki Sato, Akihiro Hirakawa, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
  • 雑誌名: Am J Gastroenterol. 巻: - 号: 6 ページ: 1028-1035
  • DOI: 10.14309/ajg.0000000000002127
  • 査読あり
• [学会発表] A pathogenic role of activated mucosal-associated invariant T cells in an animal model of Inflammatory Bowel Disease. (2024)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yasutomi, Asako Chiba, Keiichi Haga, Goh Murayama, Ayako Makiyama, Akihito Nagahara, Takashi Nagaishi, Sachiko Miyake.
  • 学会等名: Annual meeting of European Crohn's and Colitis Organisation 2024.
  • 国際学会
• [学会発表] Downregulated apelin expression in T cells in the setting of chronic colitis. (2024)
  • 著者名/発表者名: Tadahiko Inoue, Mone Fushimi, Daiki Yamada, Taro Watabe, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto, Takashi Nagaishi.
  • 学会等名: Annual meeting of European Crohn's and Colitis Organisation 2024.
  • 国際学会
• [学会発表] B cell receptor signaling-mediated activation in lymphoid tissues is regulated by the long isoform of CEACAM1. (2024)
  • 著者名/発表者名: Tadahiko Inoue, Mone Fushimi, Naoya Tsugawa, Daiki Yamada, Taro Watabe, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto, Takahiro Adachi, Richard S. Blumberg, Takashi Nagaishi.
  • 学会等名: Annual meeting of Japanese Society of Immunology 2024.
  • 国際学会
• [学会発表] APL downregulation in T cells in an animal model of chronic colitis. (2024)
  • 著者名/発表者名: Mone Fushimi, Tadahiko Inoue, Daiki Yamada, Taro Watabe, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto, Takashi Nagaishi.
  • 学会等名: Annual meeting of Japanese Society of Immunology 2024.
  • 国際学会
• [学会発表] Post-marketing surveillance of tofacitinib in patients with ulcerative colitis in Japan: a final report of effectiveness and safety data. (2024)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Matsuoka, Satoshi Motoya, Takayuki Yamamoto, Minoru Matsuura, Toshimitsu Fujii, Shinichiro Shinzaki, Yohei Mikami, Shoko Arai, Junichi Oshima, Yutaka Endo, Hirotoshi Yuasa, Masato Hoshi, Keiko Sato, Tadakazu Hisamatsu.
  • 学会等名: 19th Congress of ECCO
  • 国際学会
• [学会発表] Clinical features and surgical necessity rate of fistulisingperianal disease in newly diagnosed patients with Crohn's disease: Interim analysis of inception cohort registry study of patients with Crohn's disease (iCREST-CD). (2024)
  • 著者名/発表者名: N.Takatsu, T.Yamamoto, H.Nakase, S.Shinzaki, K.Watanabe, T.Fujii, R.Okamoto, K.Matsuoka, A.Yamada, R.Kunisaki, M.Matsuura, H.Shiga, S.Bamba, Y.Mikami, T.Shimoyama, S.Motoya, T.Torisu, T.Kobayashi, N.Ohmiya, M.Saruta, S.Yoshigoe, Y.Murata, T.Hisamatsu.
  • 学会等名: 19th Congress of ECCO
  • 国際学会
• [学会発表] Ozanimod as a once-daily oral therapy for Japanese patients with ulcerative colitis: results from the induction period of a phase 2/3 study (J-True North). (2024)
  • 著者名/発表者名: Katsuyoshi Matsuoka, Hiroshi Nakase, Toshimitsu Fujii, Tadakazu Hisamatsu, Yasuo Suzuki, Mamoru Watanabe, Yoko Uchikawa, Shoichiro Goto, Go Fujimoto, Changliang Zhang, Toshifumi Hibi.
  • 学会等名: 19th Congress of ECCO
  • 国際学会
• [学会発表] APL downregulation in T cells in the setting of chronic colitis. (2023)
  • 著者名/発表者名: Mone Fushimi, Tadahiko Inoue, Daiki Yamada, Taro Watabe, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto, Takashi Nagaishi.
  • 学会等名: United European Gastroenterology Week 2024.
  • 国際学会
• [学会発表] Corticosteroid-Sparing Effect of Upadacitinib in Patients With Moderately to Severely Active Crohn’s Disease. (2023)
  • 著者名/発表者名: Marla C. Dubinsky, Geert D’Haens, Olivier Dewit, Pascal Juillerat, Remo Panaccione, Toshimitsu Fujii, Ana P Lacerda, Elena Dubcenco, Samuel Anyanwu, Chirag Doshi, John Liu, Andrew Garrison, Edward V Loftus Jr.
  • 学会等名: ACG 2023 - American College of Gastroenterology
  • 国際学会
• [学会発表] The Efficacy of Induction Treatment With Guselkumab in Patients with Moderately to Severely Active Ulcerative Colitis: Phase 3 QUASAR Induction Study Results at Week 12 by Prior Advanced Therapy History. (2023)
  • 著者名/発表者名: B. Bressler, L. Peyrin-Biroulet, J.R. Allegretti, K.G. Huang, M. Germinaro, N. Shipitofsky, Y. Miao, H. Zhang, M. Bortlik, T. Hlavaty, T. Fujii, B.G. Feagan, B.E. Sands, A. Dignass on behalf of the QUASAR Investigators.
  • 学会等名: ACG 2023 - American College of Gastroenterology
  • 国際学会
• [学会発表] Corticosteroid discontinuation and clinical outcomes in patients with moderately to severely active Crohn’s disease treated with upadacitinib. (2023)
  • 著者名/発表者名: Marla C. Dubinsky, Geert D’Haens, Olivier Dewit, Pascal Juillerat, Remo Panaccione, Toshimitsu Fujii, Ana P Lacerda, Elena Dubcenco, Samuel Anyanwu, Chirag Doshi, Madhuja Mallick, Andrew Garrison, John Liu, Edward V Loftus Jr.
  • 学会等名: SGG Swiss congress 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Corticosteroid Discontinuation and Clinical Outcomes in Patients With Moderately to Severely Active Crohn’s Disease Treated With Upadacitinib. (2023)
  • 著者名/発表者名: Marla C. Dubinsky, Geert D’Haens, Olivier Dewit, Pascal Juillerat, Remo Panaccione, Toshimitsu Fujii, Ana P. Lacerda, Elena Dubcenco, Samuel Anyanwu, Chirag Doshi, Madhuja Mallick, Andrew Garrison, John Liu, Edward V. Loftus Jr.
  • 学会等名: DDW2023 米国消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] Patients with Moderate-to-Severe Crohn’s Disease with and without Prior Biologic Failure Demonstrate Improved Endoscopic Outcomes with Risankizumab: Results from Phase 3 Induction and Maintenance Trials. (2023)
  • 著者名/発表者名: Marc Ferrante, Qian Cao, Toshimitsu Fujii, Astrid Rausch, Ezequiel Neimark, Alexandra Song, Kori Wallace, Kristina Kligys, Qing Zhou, Jasmina Kalabic, Brian Feagan.
  • 学会等名: DDW2023 米国消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] Severe COVID-19 is associated with risk of lower gastrointestinal bleeding. (2023)
  • 著者名/発表者名: Shuij Hibiya, Takashi Fujii, Toshimitsu Fujii, Kazuo Ohtsuka, Ryuichi Okamoto.
  • 学会等名: UEG Week 2023 欧州消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] COMBINING LEUCINE-RICH ALPHA-2 GLYCOPROTEIN AND FAECAL BIOMARKERS FOR ACCURATE MONITORING OF SMALL BOWEL ACTIVITY IN CROHN’S DISEASE. (2023)
  • 著者名/発表者名: A. Kawamoto, K. Takenaka, S. Hibiya, Y. Kitazume, K. Ito, H. Shimizu, T. Fujii, E. Saito, K. Ohtsuka, R. Okamoto.
  • 学会等名: UEG Week 2023 欧州消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] DUAL THERAPY WITH CAROTEGRAST (AJM300: ORAL α4 INTEGRIN ANTAGONIST) AND BIOLOGICS FOR REFRACTORY ULCERATIVE COLITIS. (2023)
  • 著者名/発表者名: T. Fujii , S. Hibiya , H. Shimizu , A. Kawamoto , K. Takenaka , E. Saito , M. Nagahori , K. Ohtsuka , R. Okamoto.
  • 学会等名: UEG Week 2023 欧州消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] Efficacy of Induction Upadacitinib Therapy in East Asian Patients With Moderately to Severely Active Crohn’s Disease. (2023)
  • 著者名/発表者名: Minhu Chen, Xiang Gao, Kenji Watanabe, Toshimitsu Fujii, Jae Hee Cheon, Shu-Chen Wei, Dennis Teng, Ana P Lacerda, Valencia P Remple, Hiroshi Nakase.
  • 学会等名: UEG Week 2023 欧州消化器病学会
  • 国際学会
• [学会発表] The Efficacy of Induction Treatment With Guselkumab in Patients with Moderately to Severely Active Ulcerative Colitis: Phase 3 QUASAR Induction Study Results at Week 12 by Prior Advanced Therapy History. (2023)
  • 著者名/発表者名: B. Bressler, L. Peyrin-Biroulet, J.R. Allegretti, K.G. Huang, M. Germinaro, N. Shipitofsky, Y. Miao, H. Zhang, M. Bortlik, T. Hlavaty, T. Fujii, B.G. Feagan, B.E. Sands, A. Dignass on behalf of the QUASAR Investigators.
  • 学会等名: UEG Week 2023 欧州消化器病学会
  • 国際学会