炎症性消化管疾患における Reg 蛋白の消化管粘膜防御機序に関する研究

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09363
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 福井 広一 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (60378742)
• 研究分担者: 三輪 洋人 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (80190833) ; 渡 二郎 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10311531) ; 大島 忠之 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (00381814)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 遺伝子 / 臨床 / 感染症 / 免疫学 / 再生医学

研究実績の概要

我々はこれまで，Reg 蛋白が消化管粘膜に対して再生促進作用を示し，炎症性消化管疾患の病態形成に役割を果たすことを明らかにした．さらには，Reg 蛋白がIL-22 シグナルの実効分子として消化管粘膜保護作用を促進する可能性も示唆した．
そこで本年度は，Reg 蛋白の粘膜バリア機能に対する作用に関する検討を行った．Reg 遺伝子改変マウスでは，NSAID 投与を受けた場合コントロール群に較べ有意に粘膜透過性が亢進することから，Reg 遺伝子が粘膜バリアの保護作用を有することが示された．その機序としては，Reg 遺伝子改変マウスでタイト結合蛋白である claudin 3 の発現が減弱していることから，Reg 蛋白刺激に誘導された claudin 3 が粘膜保護作用に関与している可能性が示唆された．実際我々は，in vitro 実験で，Reg 蛋白が転写因子 Sp1 のリン酸化を促進して claudin 3 蛋白の発現を誘導することを明らかにした．
次のステップとして我々は，腸内細菌と Reg 蛋白発現の関連とReg 蛋白の免疫担当細胞に対する作用を解明するため，germ free マウスに SPF マウスの糞便移植を行ったモデルと SPF マウスに抗菌薬を投与して dysbiosis 状態を惹起したモデルをした．興味深いことに，糞便移植を受けた germ free　マウスの消化管運動は促進し，消化管の内分泌細胞数や消化管ホルモンの産生に変化が見られた．一方，抗菌薬投薬による dysbiosis では消化管運動の抑制が認められ，こちらでも大腸内分泌細胞の動態に変化を認めている，現在，それらモデルの消化管組織におけるマクロファージなどの動態を解析中であり，Reg 蛋白がそれらの消化管機能や粘膜免疫にどのような役割を果たしているのか解析を進めている所である．

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

Reg 蛋白が転写因子 Sp1 のリン酸化を促進して claudin 3 蛋白の発現を誘導することを明らかにし，その結果，粘膜透過性を抑制する可能性を示した．次の段階として，Reg 蛋白の粘膜免疫と消化管運動機能に関する役割について解析を進めており，本研究は概ね当初の計画通りに進展していると考えられる．

今後の研究の推進方策

消化管粘膜防御機序における腸内細菌と REG 蛋白の役割を検討するため，糞便移植を受けた germ free　マウスや抗菌薬投与を受けた dysbiosis マウスモデルを用い，腸内細菌と Reg 蛋白発現の関連およびReg 蛋白の免疫担当細胞に対する作用の解明を進める予定である．

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of gut microbiota in the association between gastrointestinal motility and 5-HT expression/M2 macrophage behavior in the gastrointestinal tract (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang M, Fukui H, Eda H, Kitayama Y, Hara K, Kodani M, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: Mol Med Rep 巻: 16 ページ: 3482-3488
  • DOI: doi: 10.3892/mmr.2017.6955.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Involvement of gut microbiota in the association between GLP-1/GLP-1 receptor expression and gastrointestinal motility. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang M, Fukui H, Eda H, Xu X, Kitayama Y, Hara K, Kodani M, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 巻: 312 ページ: G367-373
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00232.2016.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of Helicobacter pylori infection on the link between GLP-1 expression and motility of the gastrointestinal tract (2017)
  • 著者名/発表者名: Eda H, Fukui H, Uchiyama R, Kitayama Y, Hara K, Yang M, Kodani M, Tomita T, Oshima T, Watari J, Tsutsui H, Miwa H.
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 12 ページ: e0177232
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0177232.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A double-blind placebo controlled study of acotiamide hydrochloride for efficacy on gastrointestinal motility of patients with functional dyspepsia (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Tomita T, Oshima T, Asano H, Yamasaki T, Okugawa T, Kondo T, Kono T, Tozawa K, Ohda Y, Fukui H, Kazuhito F, Hirota S, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: 52 ページ: 602-610
  • DOI: 10.1007/s00535-016-1260-7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic instability, CpG island methylator phenotype and proliferative activity are distinct differences between diminutive and small tubular adenoma of the colorectum (2017)
  • 著者名/発表者名: Nando Y, Watari J, Hara K, Yamasaki T, Okugawa T, Kondo T, Kono T, Tozawa K, Tomita T, Ohda Y, Oshima T, Fukui H, Matsubara N, Tomita N, Hirota S, Miwa H.
  • 雑誌名: Hum Pathol 巻: 60 ページ: 37-45
  • DOI: 10.1016/j.humpath.2016.09.022.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acotiamide improves stress-induced gastric accommodation (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeo K, Oshima T, Sei H, Kondo T, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: Neurogastroenterol Motil 巻: 29 ページ: e12991
  • DOI: 10.1111/nmo.12991.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adenosine triphosphate induces P2Y2 activation and IL-8 release in human esophageal epithelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu L, Oshima T, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: J Gastroenterol Hepatol 巻: 32 ページ: 1341-1347
  • DOI: 10.1111/jgh.13672.
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effect of vonoprazan, a potassium-competitive acid blocker, on the 13C-urea breath test in Helicobacter pylori-positive patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Takimoto M, Tomita T, Yamasaki T, Fukui S, Taki M, Okugawa T, Kondo T, Kono T, Tozawa K, Arai E, Ohda Y, Oshima T, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: Dig Dis Sci 巻: 62 ページ: 739-745
  • DOI: 10.1007/s10620-016-4439-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel prostanoid EP1 receptor antagonist, ONO-8539, reduces acid-induced heartburn symptoms in healthy male volunteers: a randomized clinical trial. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Sei H, Yamasaki T, Tomita T, Ohda Y, Oshima T, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: 52 ページ: 1081-1089
  • DOI: 10.1007/s00535-017-1308-3.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of gastric motility disorders in patients with functional dyspepsia (2017)
  • 著者名/発表者名: Asano H, Tomita T, Nakamura K, Yamasaki T, Okugawa T, Kondo T, Kono T, Tozawa K, Ohda Y, Oshima T, Fukui H, Fukushima K, Hirota S, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: J Neurogastroenterol Motil 巻: 23 ページ: 392-399
  • DOI: 10.5056/jnm16173.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Claudin-2 expression is upregulated in the ileum of diarrhea predominant irritable bowel syndrome patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishimoto H, Oshima T, Sei H, Yamasaki T, Kondo T, Tozawa K, Tomita T, Ohda Y, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: J Clin Biochem Nutr 巻: 60 ページ: 146-150
  • DOI: 10.3164/jcbn.16-92.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intravenous corticotropin-releasing hormone administration increases esophageal electrical sensitivity in healthy individuals (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki T, Tomita T, Takimoto M, Kondo T, Tozawa K, Ohda Y, Oshima T, Fukui H, Watari J, Miwa H.
  • 雑誌名: Neurogastroenterol Motil 巻: 23 ページ: 526-532
  • DOI: 10.5056/jnm17067.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of long-term aspirin use on molecular alterations in precancerous gastric mucosa in patients with and without gastric cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Michigami Y, Watari J, Ito C, Hara K, Yamasaki T, Kondo T, Kono T, Tozawa K, Tomita T, Oshima T, Fukui H, Morimoto T, Das KM, Miwa H.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: 13384
  • DOI: 10.1038/s41598-017-13842-x.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Role of microbiota in gut hormone and gastrointestinal motility (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukui H
  • 学会等名: 2017 Academic Congress of Intestinal Diseases Tianjin・China
  • 招待講演
• [学会発表] Microbiota and gut hormones (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukui H, Miwa H.
  • 学会等名: 5th Biennial Congress of the Asian Neurogastroenterology & Motility Association
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Relationship between intestinal motility and small intestinal inflammation after acute colitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukui H, Kodani M, Tozawa K, Ohda Y, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 学会等名: Annual Meetings of the American Gastroenterology Association and American Association for the Study of Liver Disease at the Digestive Disease Week
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of gut microbiota on Reg IIIr expression in relation to intestinal immunity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xin Xu, Fukui H, Eda H, Yamasaki T, Kondo T, Tozawa K, Ohda Y, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 学会等名: 5th Biennial Congress of Asian Neurogastroenterology and Motility Association
  • 国際学会
• [学会発表] Role of gut microbiota on GLP-1 receptor expression and gastrointestinal motility. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xin Xu, Fukui H, Eda H, Yamasaki T, Kondo T, Tozawa K, Ohda Y, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 学会等名: 5th Biennial Congress of Asian Neurogastroenterology and Motility Association
  • 国際学会
• [学会発表] Ratio of neutrophil to lymphocytes is useful to predict the prognosis of patients with paclitaxel plus ramucirumab treatment for unresectable advanced gastric cancer. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hara K, Fukui H, Tozawa K, Takimoto M, Nakamura K, Tamura A, Okugawa T, Tomita T, Ohda Y, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 学会等名: Annual Meetings of the American Gastroenterology Association and American Association for the Study of Liver Disease at the Digestive Disease Week
  • 国際学会
• [学会発表] Effect of gut microbiota on GLP-1 receptor expression in relation to gastrointestinal motility. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xin Xu, Fukui H, Eda H, Yamasaki T, Kondo T, Tozawa K, Ohda Y, Tomita T, Oshima T, Watari J, Miwa H.
  • 学会等名: Annual Meetings of the American Gastroenterology Association and American Association for the Study of Liver Disease at the Digestive Disease Week
  • 国際学会
• [学会発表] 腸内細菌が GLP-1/GLP-1 receptor 発現と消化管運動に及ぼす影響について (2017)
  • 著者名/発表者名: 福井広一，江田裕嗣，三輪洋人．
  • 学会等名: 第 103 回日本消化器病学会総会