小腸生検検体大規模解析による特定難治性疾患病態理解に関する研究

文献情報

• 文献番号: 200936056A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 小腸生検検体大規模解析による特定難治性疾患病態理解に関する研究
• 課題番号: H21-難治・一般-001
• 研究年度: 平成21(2009)年度
• 研究代表者(所属機関): 渡辺 守(東京医科歯科大学 大学院医歯学総合研究科)
• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 疾病・障害対策研究分野 難治性疾患克服研究
• 研究開始年度: 平成21(2009)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究費: 5,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

小腸疾患患者の全小腸粘膜をマッピングすることで小腸機能を空間的、経時的に解析することが可能であると考え、本研究計画では小腸上皮細胞構成成分解析、粘膜内リンパ球解析、遺伝子発現解析を大規模に網羅的に施行することで小腸疾患の病態理解、新規診断法・治療法開発の基盤を創成し、小腸組織バンク設立の素地作成を目的とする。

研究方法

小腸内視鏡拠点病院において小腸粘膜を病変部だけでなく全腸のマッピング生検を施行し、採取した検体は部位別に病理学解析、免疫組織学的解析、小腸発現遺伝子発現解析を行うことで、小腸上皮細胞分化、機能制御機構、免疫制御機構を空間的に理解する。具体的な施行方法として内視鏡所見上小腸を５区域（空腸２区域、回腸３区域）に分けて、それぞれダブルバルーン内視鏡にて生検を施行する。病理組織用、免疫染色用、遺伝子発現用に一カ所ごとに３個生検し、それぞれパラフィン固定、ホルマリン固定後OCT包埋、RNA精製試薬処理を行い、室温または冷凍庫に保存する。

結果と考察

ダブルバルーン内視鏡の適応のある患者に対し十分なインフォームドコンセントを行い(「小腸びらん・潰瘍病変に関する研究」(承認番号No.314))、ほとんどの患者から同意を得ることができた。約６０例のダブルバルーン内視鏡を施行し、３００検体以上の小腸粘膜生検検体を採取した。
そのうち特定難治性疾患においてはクローン病５例、ベーチェット病１例、GVHD２例、高安病1例の計４５の生検検体の採取を行った。全小腸のマッピング生検にて今回長軸方向の細胞構成制御を明らかとし、腸管分化に必須の転写因子群が空腸から回腸まで局在を変化させることで各細胞種への分化を制御することが判明した。さらに各細胞が分泌する蛋白群を解析することによって小腸の各部位での機能差異を明確にすることができた。また難治疾患の腸病変に関しても収集を開始し、正常人との比較においてクローン病では非病変部を含む全小腸において抗菌物質の産生が低下していることを発見している。

結論

これまで到達できなかった小腸内部をライブ環境で観察しその状態での小腸粘膜の収集、解析が可能となった。また検査、検体収集、保存、解析までの大規模解析に向けたシステムの構築を行うことができた。以上から今後本計画の継続により、多数の検体収集、保存、解析が期待でき、小腸病態の解明に繋がると考える。

公開日・更新日

• 公開日: 2010-05-27
• 更新日: -

行政効果報告

• 文献番号: 200936056C

成果

• 専門的・学術的観点からの成果: これまでライブ環境における同一人物の全長小腸を解析できた例はなく、本結果が初めて小腸内環境を解析することができたことから学術的意義は非常に高い。特に本邦で開発された内視鏡による小腸生検検体は本邦独自の解析手法であることからも国際的な評価は高いと考える。また本研究計画により内視鏡検査、検体収集、保存、解析までの大規模小腸解析に向けたシステムの構築を可能とした。小腸はヒトで最大の器官であり、多機能である組織であることからも基本構造を理解し病態を解明することは社会的意義も大きい。
• 臨床的観点からの成果: 本研究計画によりクローン病患者の検体の一部を解析し、健常人との差異を解析した。クローン病患者の病変部ではない空腸側の生検検体において病理学的解析では絨毛形態、間質は異常を認めないが、遺伝子発現解析においてディフェンシン５の発現が健常人と比較して減少していることを明らかとした。小腸疾患と健常人との同部位を比較検討することで小腸疾患の病態が新しく描出できることを本研究で証明した。
• ガイドライン等の開発: 特になし。
• その他行政的観点からの成果: 特になし。
• その他のインパクト: 特になし。

発表件数

• 原著論文（和文）: 35件
• 原著論文（英文等）: 1件
• その他論文(和文): 0件
• その他論文(英文等): 0件
• 学会発表(国内学会): 53件
• 学会発表(国際学会等): 32件
• その他成果(特許の出願): 0件 ; 「出願」「取得」計0件
• その他成果(特許の取得): 0件
• その他成果(施策への反映): 0件
• その他成果(普及・啓発活動): 0件

主な原著論文20編（論文に厚生労働科学研究費の補助を受けたことが明記された論文に限る）

• 原著論文1: Akiyama J, Okamoto R, Watanabe M, et al.; Delta-like 1 expression promotes goblet cell differentiation in Notch-inactivated human colonic epithelial cells; Biochemical and Biophysical Research Communications , 393 (4) , 662-667 (2010)
• 原著論文2: Okamoto R, Tsuchiya K, Watanabe M, et al.; Requirement of Notch activation during regeneration of the intestinal epithelia; Am J Physiol GI & Liver , 296 , 23-35 (2009)
• 原著論文3: Murayama M, Okamoto R, Watanabe M, et al.; Musashi-1 suppresses expression of Paneth cell specific genes in human intestinal epithelial cells ; J Gastroenterol , 44 , 173-182 (2009)
• 原著論文4: Totsuka T, Kanai T, Watanabe M, et al.; RANK-RANKL signaling pathway is critically involved in the function of CD4+CD25+ regulatory T Cells in chronic colitis; J Immunol , 182 , 6079-6087 (2009)
• 原著論文5: Tomita T, Kanai T, Watanabe M, et al.; IL-7 is essential for lymphopenia-driven turnover of colitogenic CD4+ memory T cells in chronic colitis; Eur J Immunol , 39 , 2737-2747 (2009)
• 原著論文6: Onizawa M, Nagaishi T, Watanabe M, et al.; Signaling pathway via TNFα/NFκB in intestinal epithelial cells may be directly involved in colitis-associated carcinogenesis; Am J Physiol GI & Liver , 296 , 850-859 (2009)
• 原著論文7: Nemoto Y, Kanai T, Watanabe M, et al.; Long-Lived colitogenic CD4+ Memory T Cells residing outside the intestine participate in the perpetuation of chronic colitis; J Immunol , 183 , 5059-5068 (2009)
• 原著論文8: Asano K, Kubo M, Iida M, et al.; A genome-wide study identifies two novelsusceptible loci for ulcerative colitis; Nature Genetics , 41 (12) , 1325-1329 (2009)
• 原著論文9: Miyake K, Kusunoki M, Sakamoto C, et al.; Duodenogastric reflux induced by endoscopic submucosal dissection; Endoscopy , 41 (11) , 934-940 (2009)
• 原著論文10: Hase K, Kawano K, Ohno H, et al.; Uptake via Glycoprotein 2 of FimH+bacteria by M cells initiates mucosal immune response; Nature , 462 , 226-230 (2009)

公開日・更新日

• 公開日: 2015-06-08
• 更新日: 2017-06-06