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2019 年度 実績報告書

GVHDによる腸内フローラ異常の網羅的解析と治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04206
研究機関北海道大学

研究代表者

豊嶋 崇徳  北海道大学, 医学研究院, 教授 (40284096)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードGVHD / Goblet細胞 / 腸内細菌叢 / 腸球菌
研究実績の概要

現在までに実施してきた、米国Memorial-Sloan Cancer Center, Duke大学、ドイツRegensburg大学と北海道大学の国際共同研究での同種造血幹細胞移植症例1362例から糞便合計8764検体を収集し、腸内細菌叢のメタゲノム解析を実施した。全施設において、人種を超えて、造血幹細胞移植後に腸内細菌叢の多様性が経時的に減少することが明らかになった。移植臨床データの解析によって、腸内細菌叢の多様性の減少が、造血幹細胞移植後の非再発死亡や急性GVHDのリスクであることも明確になった。また造血幹細胞移植前にすでに細菌叢多様性が減少していた例の予後は不良であった(Peled: NEJM 2020,382,822)。さらに腸内細菌叢の多様化の減少に伴い、全施設において、多様性減少に反比例する腸球菌の経時的増加がみられた。腸球菌の増加はGVHDと非再発死亡のリスクであった。腸球菌増加の機序として、腸内の乳糖分解酵素活性の低下による、腸球菌の増殖に必須な乳糖が分解されることなく、大腸に流入し、大腸でも腸球菌の増殖に関与している可能性が考えられた(Stein-Throeringer: Science 2019,366,1143)。一方、北大における動物実験においては、大腸のGoblet細胞がGVHDの標的であることが明らかになった。これにより、ムチン産生の低下からLypd8やdefensinなど内因性抗菌分子を保持する内側ムチン層が減少し、腸内細菌に対する防御機能が低下し、感染症の原因とGVHDの増悪の悪性サイクルの形成に関与することが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

米国Memorial-Sloan Cancer Center, Duke大学、ドイツRegensburg大学と北海道大学の国際共同研究の成果がScience, New Engl J Medといった超一流紙に掲載された点が特筆される。

今後の研究の推進方策

国際共同研究での成果をもとに、国際的ガイドラインの作成を行う。基礎研究においては、腸内抗菌ペプチドの主体であるalpha-defensinを活性化するmetaloproteinase (MMP)-7のGVHDにおける動態および病態への関与の研究を実施する。これらの結果は将来の臨床介入研究開発のための基盤データとして重要である。また、抗菌薬投与による腸内細菌叢の変化が造血幹細胞移植後の生着に及ぼす影響についても検討する。これらの研究によって、腸内細菌叢と造血幹細胞移植における生着、GVHDの関連が包括的に明らかになることが期待される。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Regensburg大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Regensburg大学
  • [国際共同研究] Sloan Kettering Cancer Center/Duke University/University of Chicago(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Sloan Kettering Cancer Center/Duke University/University of Chicago
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] Universitatario Puerta de Hierro(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      Universitatario Puerta de Hierro
  • [雑誌論文] Microbiota as Predictor of Mortality in Allogeneic Hematopoietic-Cell Transplantation2020

    • 著者名/発表者名
      Peled Jonathan U.、Gomes Antonio L.C.、Devlin Sean M.、Littmann Eric R.、Taur Ying、Sung Anthony D.、Teshima Takanori、…van den Brink Marcel R.M.
    • 雑誌名

      New England Journal of Medicine

      巻: 382 ページ: 822~834

    • DOI

      10.1056/NEJMoa1900623

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ocular instillation of vitamin A-coupled liposomes containing HSP47 siRNA ameliorates dry eye syndrome in chronic GVHD2019

    • 著者名/発表者名
      Ohigashi Hiroyuki、Hashimoto Daigo、Hayase Eiko、Takahashi Shuichiro、Ara Takahide、Yamakawa Tomohiro、Sugita Junichi、Onozawa Masahiro、Nakagawa Masao、Teshima Takanori
    • 雑誌名

      Blood Advances

      巻: 3 ページ: 1003~1010

    • DOI

      10.1182/bloodadvances.2018028431

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immune signature drives leukemia escape and relapse after hematopoietic cell transplantation2019

    • 著者名/発表者名
      Toffalori Cristina、Zito Laura、Gambacorta Valentina、Riba Michela、Oliveira Giacomo、Bucci Gabriele、Teshima Takanori、…Vago Luca
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 25 ページ: 603~611

    • DOI

      10.1038/s41591-019-0400-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Myeloid differentiation factor 88 signaling in donor T cells accelerates graft-versus-host disease2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Satomi、Hashimoto Daigo、Kadowaki Masanori、Ohigashi Hiroyuki、Hayase Eiko、Yokoyama Emi、Hasegawa Yuta、Tateno Takahiro、Chen Xuanzhong、Aoyama Kazutoshi、Oka Hideyo、Onozawa Masahiro、Takeda Kiyoshi、Akashi Koichi、Teshima Takanori
    • 雑誌名

      Haematologica

      巻: 105 ページ: 226~234

    • DOI

      10.3324/haematol.2018.203380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lactose drives Enterococcus expansion to promote graft-versus-host disease2019

    • 著者名/発表者名
      Stein-Thoeringer C. K.、Nichols K. B.、Lazrak A.、Docampo M. D.、Slingerland A. E.、Slingerland J. B.、Teshima T.、…van den Brink M. R. M.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 366 ページ: 1143~1149

    • DOI

      10.1126/science.aax3760

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 造血幹細胞移植後の腸内フローラの解析2020

    • 著者名/発表者名
      豊嶋崇徳
    • 学会等名
      第53回日本無菌生物ノートバイオロジー学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Intestinal microbioata are associated with outcome of hematopoietc stem cell transplantation2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Teshima
    • 学会等名
      The 10th Asian Cellular Therapy Organization
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Restoration of gut microbial ecology2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Teshima
    • 学会等名
      1st EBMT GVHD Summit
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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