腸管上皮細胞における自然免疫応答スパイラル機構解析

• 研究領域: 感染・炎症が加速する発がんスパイラルとその遮断に向けた制がんベクトル変換
• 研究課題/領域番号: 25114703
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 土屋 輝一郎 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 寄附講座准教授 (40376786)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 長期自然免疫応答モデル / Atoh1 / 大腸初代培養 / シグナルスパイラル / 酸化ストレス

研究実績の概要

本邦では潰瘍性大腸炎患者が急増しており、それに伴う発癌患者の増大が懸念されている。炎症発癌の特徴は粘液産生癌が多いことであるが、我々は腸管上皮分化制御因子であるAtoh1の蛋白安定性が粘液産生のみならず、癌幹細胞形質・悪性形質獲得に必須であることを証明した。さらにAtoh1蛋白安定性はTNFαなどNFkBシグナルが関与することを見いだし、持続炎症状態における上皮細胞変化が発癌形質に影響すると考えた。そこで我々は世界で初めてマウス大腸上皮幹細胞の初代培養系を確立し、初代培養細胞における持続炎症刺激モデルを構築した。TNFα, Flagellinの刺激にて一過性のIL-8上昇を認めるが、４週間持続刺激によりIL-8の再上昇を認めたことから自然免疫応答がスパイラル状態にあることを発見した。そこで、本研究では初代培養における応答スパイラル機構を解明し、潰瘍性大腸炎の大腸上皮初代培養細胞によるスパイラル状態評価法を構築することで、免疫応答スパイラルの予防もしくはリセットを行い、炎症発癌の発症を抑制することを目的とする。本年度はマウス大腸初代培養細胞における長期自然免疫応答システムの解析を行い、NFkBシグナル亢進、非可逆性の酸化ストレス状態であることを明らかとした。さらに倫理審査委員会承認のもとヒト小腸・大腸上皮細胞の初代培養系も確立し、炎症性腸疾患患者からの初代培養も開始しておりヒト解析を遂行する環境を整えた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Suppressing TGFβ signaling in regenerating epithelia in an inflammatory microenvironment is sufficient to cause invasive intestinal cancer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Oshima H, Nakayama M, Han TS, Naoi K, Ju X, Maeda Y, Robine S, Tsuchiya K, Sato T, Sato H, Taketo MM, Oshima M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 75 号: 4 ページ: 766-776
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-14-2036
  • NAID: 120005593962
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Associations of HLA class I alleles in Japanese patients with Crohn's disease. (2015)
  • 著者名/発表者名: 102)Oryoji D, Hisamatsu T, Tsuchiya K, Umeno J, Ueda S, Yamamoto K, Matsumoto T, Watanabe M, Hibi T, Sasazuki T.
  • 雑誌名: Genes Immun. 巻: 16 号: 1 ページ: 54-56
  • DOI: 10.1038/gene.2014.61
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fluorescent labelling of intestinal epithelial cells reveals independent long-lived intestinal stem cells in a crypt. (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Horita, K. Tsuchiya, R. Hayashi, K. Fukushima, S. Hibiya, M. Fukuda, Y. Kano, T. Mizutani, Y. Nemoto, S. Yui, R. Okamoto, T. Nakamura, M. Watanabe
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 454 号: 4 ページ: 493-499
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.10.091
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RIPK3 regulates p62-LC3 complex formation via the caspase-8-dependent cleavage of p62. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuzawa , S. Oshima, Y. Nibe, M.Kobayashi, C. Maeyashiki, Y. Nemoto, T. Nagaishi, R. Okamoto R, K. Tsuchiya, T. Nakamura, M. Watanabe.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 456(1) 号: 1 ページ: 298-304
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.11.075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinct expression patterns of Notch ligands, Dll1 and Dll4, in normal and inflamed mice intestine. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu H, Okamoto R, Ito G, Nakata T, Suzuki K, Murano T, Mizutani T, Tsuchiya K, Nakamura T, Hozumi K, Watanabe M.
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 2 ページ: e370-e370
  • DOI: 10.7717/peerj.370
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hes1 promotes the IL-22-mediated antimicrobial response by enhancing STAT3-dependent transcription in human intestinal epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Murano T, Okamoto R, Ito G, Nakata T, Hibiya S, Shimizu H, Fujii S, Kano Y, Mizutani T, Yui S, Akiyama-Morio J, Nemoto Y, Tsuchiya K, Nakamura T, Watanabe M
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 443 号: 3 ページ: 840-846
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.12.061
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lineage-specific expression of Bestrophin-2 and Bestrophin-4 in human intestinal epithelial cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito G, Okamoto R, Nakamura T, Watanabe M et al
  • 雑誌名: PloS One. 巻: 8 号: 11 ページ: e79693-e79693
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0079693
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-7 promotes long-term in vitro survival of unique long-lived memory subset generated from mucosal effector memory CD4+ T cells in chronic colitis mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahara M, Nemoto Y, Oshima S, Matsuzawa Y, Kanai T, Okamoto R, Tsuchiya K, Nakamura T, Yamamoto K, Watanabe M.
  • 雑誌名: Immunol Lett. 巻: 156 号: 1-2 ページ: 82-93
  • DOI: 10.1016/j.imlet.2013.09.001
  • NAID: 120005468269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Th1/Th17-Mediated Interstitial Pneumonia in Chronic Colitis Mice Independent of Intestinal Microbiota. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nemoto Y, Watanabe M et al
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 190 号: 12 ページ: 6616-6625
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1202930
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【特集：機能性消化管障害(FGID):診断と治療の進歩】I. FGIDの基本的知識 4. 感染症や腸内細菌の意義（免疫学的異常について） (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎
  • 雑誌名: 日本内科学会雑誌 巻: 102 ページ: 25-31
• [雑誌論文] 消化管幹細胞と消化器がん幹細胞 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎
  • 雑誌名: 日本内科学会雑誌 巻: 102 ページ: 2273-2278
  • NAID: 10031202663
• [学会発表] The Acquisition of Cancer Stemness by Atoh1 in Colitis Associated Cancer (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiichiro Tsuchiya, Keita Fukushima, Mamoru Watanabe
  • 学会等名: 8th Annual World Congress of Regenerative Medicine & Stem Cells
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] Innate immune spiral of intestinal epithelial cells by the long-term inflammation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K, Hibiya S, Watanabe M:
  • 学会等名: The 73rd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Molecular mechanism in the pathogenesis of the colitis-associated colorectal cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K
  • 学会等名: The 32th Annual Meeting of Japanese Society for Cytoprotection & Cytobiology
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Live imaging of single cell reveals single stem cell dynamics in an organoid derived from murine small intestine (2013)
  • 著者名/発表者名: Horita N, Tsuchiya K, Hibiya S, Fukushima K, Kano Y, Xiu Zheng, Okamoto R, Nakamura T , Watanabe M
  • 学会等名: DDW2013
  • 発表場所: Orland, USA
• [学会発表] Stabilization of Atoh1 protein by TNF-α in colitic cancer might acquire the cancer stemness.DDW2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K, Fukushima K, Kano Y, Hibiya S, Horita N, Xiu Zheng, Okamoto R,Nakamura T, Watanabe M
  • 学会等名: DDW2013
  • 発表場所: Orland, USA
• [学会発表] Atoh1 protein stabilization acquired cancer stem cell phenotype and niche in colon cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kano Y, Tsuchiya K, Okamoto R, Nakamura T: Watanabe M
  • 学会等名: GI Research Academy
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Atoh1proteinstabilizationacquiredcancerstemcell phenotype and niche in colon cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kano Y, Tsuchiya K, Watanabe M
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術集会
  • 発表場所: 横浜、パシフィコ横浜
• [学会発表] Cancer Stemness In Mucinous Colon Cancer. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K, Kano Y, Watanabe M
  • 学会等名: BIT's 6th Annual World Congress of Regenerative Medicine & Stem Cells-2013.
  • 発表場所: 大連、中国
  • 招待講演
• [学会発表] 消化管幹細胞と消化器癌幹細胞 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎
  • 学会等名: 第110回 日本内科学会講演会
  • 発表場所: 東京、東京国際フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 全小腸マッピング生検検体を用いた網羅的遺伝子発現解析によるクローン病特異的遺伝子の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀田伸勝、土屋輝一郎、渡辺 守
  • 学会等名: 第85回 日本消化器内視鏡学会総会
  • 発表場所: 京都、京都国際会館
• [学会発表] 炎症関連大腸がんにおける悪性形質獲得機構解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎
  • 学会等名: がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動 公開シンポジウム.
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Atoh1発現大腸癌における幹細胞形質獲得とニッチ形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加納嘉人、土屋輝一郎、渡辺 守
  • 学会等名: JDDW2013
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 白血球除去療法（LCAP）による潰瘍性大腸炎の治療戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎
  • 学会等名: JDDW2013
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 全小腸マッピング生検によるクローン病病態解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋輝一郎、堀田伸勝、林 亮平、日比谷秀爾、福島啓太、加納嘉人、渡辺 守
  • 学会等名: 第51回 小腸研究会
  • 発表場所: 名古屋、名古屋国際会議場