腸内細菌叢マイクロバイオームの解析を用いたアレルギーと肥満の新しい予防法の開発

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25670295
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 中村 裕之 金沢大学, 医学系, 教授 (30231476)
• 研究分担者: 人見 嘉哲 金沢大学, 医学系, 准教授 (70231545) ; 神林 康弘 金沢大学, 医学系, 講師 (20345630) ; 福冨 友馬 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 診断・治療薬開発研究室, 室長 (30463110)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: アレルギー / 小児 / 腸内細菌 / 気管支喘息 / 食事 / 肥満 / マイクロバイオーム / メタゲノム

研究概要

ごく最近、アレルギー疾患、特に難治性の気管支喘息と肥満の合併が、共通した食生活の問題から生じることが知られるようになった。
本研究では、食生活に起因するアレルギーと肥満における病態として考えられているヒト腸内細菌叢と免疫系を調べることによって、アレルギーと肥満における共通の腸内細菌叢マイクロバイオームマーカーを同定する。喘息患者と花粉症患者、健常群をそれぞれ、小児10人の計30人（年齢3-5歳、平均体重16.0kg；年齢、体重に群間の差はない）をリクルートした。その30人に関しては、総IgE抗体、特異的IgE抗体や好酸球などのアレルギーに関する検査を実施し、また乳酸菌含有食品、大豆、食物繊維の摂取頻度などを含めたDHQ（自記式食事歴法質問票）について詳細に聞き取った。採取する糞便より、全細菌DNAを抽出し、16S rRNA遺伝子クローンライブラリー法を用いて腸内細菌叢の菌種解析を行った。また同時にメタゲノム解析を行った。その結果、enterobacteriaceae, enterococcaceae, staphylococcaceaeなどの主要菌種の数には3群間には差がなかったが、その発現パターンの差は、アレルギー群（喘息と花粉症）と健常群には有意な差が認められた。この差は、小児の体重を補正すると消失することから、食事パターンの違いによるものと考えられた。このことは、DHQの解析によっても3群間に食品摂取頻度の差と、蛋白摂取と体重の正の関係が認められたことから裏付けられた。
小児のアレルギー発症には蛋白摂取による腸内細菌叢の変動と関係があることが考えられたが、さらなる菌種解析と追跡研究によって、この因果関係と病理学的機序を明らかにする必要があると考えられた。

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

本研究は、疫学研究を主としており、小児における気管支喘息症と肥満の関係で重要な腸内細菌をマイクロバイオーム解析とメタゲノム解析を行い、DHQなどの食生活調査を組み合わせることによって当初の目的である小児アレルギー予防法の提示のための食事摂取と体重との関係についての科学的証拠をおおむね順調に得ることができている。

今後の研究の推進方策

動物実験やさらなる菌種解析と追跡研究によって、因果関係と病理学的機序を明らかにし、詳細な食事摂取と肥満との関係についての科学的証拠をさらに提示することによって小児アレルギー発症に対する新しい予防法を確立する。

次年度の研究費の使用計画

メタゲノム解析による菌種同定が当初、予定されていた菌種数より少なかったため、測定費用が少なくなり、来年度、持ち越しとなった。
モデル動物を用いたメタゲノム解析を実施することに用い、人との結果の比較をする。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical impacts of albuminuria and glomerular filtration rate on renal, cardiovascular events, and all-cause mortality in Japanese patients with type 2 diabetes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Wada T, Haneda M, Furuichi K, Babazono T, Yokoyama H, Iseki K, Araki SI, Ninomiya T, Hara S, Suzuki Y, Iwano M, Kusano E, Moriya T, Satoh H, Nakamura H, Shimizu M, Toyama T, Hara A, Makino H; The Research Group of Diabetic Nephropathy, Ministry of Health, Labour, and Welfare of Japan
  • 雑誌名: Clin Exp Nephrol 巻: 18(4) ページ: 613-620
  • DOI: 10.1007/s10157-013-0879-4.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antipsychotics for delirium in the general hospital setting in consecutive 2453 inpatients: a prospective observational study. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatta K, Kishi Y, Wada K, Odawara T, Takeuchi T, Shiganami T, Tsuchida K, Oshima Y, Uchimura N, Akaho R, Watanabe A, Taira T, Nishimura K, Hashimoto N, Usui C, Nakamura H
  • 雑誌名: Int J Geriatr Psychiatry 巻: 29(3) ページ: 253-262
  • DOI: 10.1002/gps.3999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myasthenia gravis: Predictive factors associated with the synchronized elevation of anti-acetylcholine receptor antibody titer in Kanazawa, Japan. (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwasa K, Yoshikawa H, Samuraki M, Shinohara M, Hamaguchi T, Ono K, Nakamura H, Yamada M
  • 雑誌名: J Neuroimmunol 巻: 267(2014) ページ: 97-101
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2013.12.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] The predictive value of a change in natural killer cell activity for delirium. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hatta K, Kishi Y, Takeuchi T, Wada K, Odawara T, Usui C, Machida Y, Nakamura H, for the DELIRIA-J Group
  • 雑誌名: Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 巻: 48 ページ: 26-31
  • DOI: 10.1016/j.pnpbp.2013.09.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The possibility that requiring high-dose olanzapine cannot be explained by pharmacokinetics in the treatment of acute-phase schizophrenia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hatta K, Takebayashi H, Sudo Y, Katayama S, Kasuya M, Shirai Y, Morikawa F, Nakase R, Nakamura M, Ito S, Kuga H, Nakamura M, Ohnuma T, Usui C, Nakamura H, Hirata T, Sawa Y, for the JAST study group
  • 雑誌名: Psychiatry Res 巻: 210(2) ページ: 396-401
  • DOI: 10.1016/j.psychres.2013.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vulnerability to traumatic stress in fibromyalgia patients: 19 months follow-up after the Great East Japan Disaster. (2013)
  • 著者名/発表者名: Usui C, Hatta K, Aratani S, Yagishita N, Nishioka K, Itoh K, Yamano Y, Nakamura H, Asukai N, Nakajima T, Nishioka K
  • 雑誌名: Arthritis Research & Therapy 巻: 15(5) ページ: R130
  • DOI: 10.1186/ar4310
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Japanese version of the modified ACR preliminary diagnostic criteria for fibromyalgia and the fibromyalgia symptom scale: reliability and validity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Usui C, Hatta K, Aratani S, Yagishita N, Nishioka K, Kanazawa T, Itoh K, Yamano Y, Nakamura H, Nakajima T, Nishioka K
  • 雑誌名: Mod Rheumatol 巻: 23(5) ページ: 846-850
  • DOI: 10.1007/s10165-012-0759-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] A crossover comparison of urinary albumin excretion as a new surrogate marker for cardiovascular disease among 4 types of calcium channel blockers. (2013)
  • 著者名/発表者名: Konoshita T, Makino Y, Kimura T, Fujii M, Morikawa N, Wakahara S, Arakawa K, Inoki I, Nakamura H, Miyamori I, The Genomic Disease Outcome Consortium (G-DOC) Study Investigators
  • 雑誌名: Int J Cardiol 巻: 166(2) ページ: 448-452
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2011.10.133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utility of fluorescence in situ hybridization to detect MDM2 amplification in liposarcomas and their morphological mimics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura H, Dobashi Y, Nojima T, Nakamura H, Yamamoto N, Tsuchiya H, Ikeda H, Sawada-Kitamura S, Oyama T, Ooi A
  • 雑誌名: Int J Clin Exp Pathol 巻: 6(7) ページ: 1306-1316
  • 査読あり
• [学会発表] 石川県珠洲市における都市労働者に対する農作業を伴うメンタルヘルス・プログラムの経済効果推計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野雅男、五十嵐良雄、長井敏弘、八田耕太郎、中村裕之
  • 学会等名: 第11回日本予防医学会学術総会
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京都）
  • 年月日: 20130622-20130623
• [学会発表] 接触性皮膚炎患者・アトピー性皮膚炎患者の汗に含まれる金属元素およびヒスタミン濃度に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 弘田量二、黒田由季、野口修平、本宮哲也、蒲生哲司、水谷千代美、梶原完爾、中村裕之、菅沼成文
  • 学会等名: 第11回日本予防医学会学術総会
  • 発表場所: 日本科学未来館（東京都）
  • 年月日: 20130622-20130623