担当区分：研究分担者 

潰瘍性大腸炎(UC)の腸粘膜バリア機能である腸粘膜と粘液に着目し、ソマトスタチン（SST）がUCの炎症制御に重要な神経伝達物質であることを同定した。SSTは寛解期粘液で粘膜より高い発現を認め、炎症により粘液内SST発現が低下した。このデータを基に、局所炎症によりSST蓄積が不足し、炎症が継続する新しい仮説を立てた。本研究では①UCモデルマウス腸粘液、粘膜のSST,SST受容体発現解析②UCモデルマウスへのSST,抗SST製剤投与実験、③SST,SST受容体をノックアウトしたマウスでSSTの作用点を明らかにし、概念実証を得てSSTが新しい機序の治療ターゲットとなり得るか探求する。

担当区分：研究分担者 

申請者らは、炎症性腸疾患（IBD）関連遺伝子変異が報告されているParファミリーに着目し、その中のPARD6Bを介して、腸管上皮細胞が病原体の侵入を抑止するという新たな防御機構を世界に先駆けて見出した。加えて、新規に作製した腸管上皮細胞特異的PARD6B欠損マウスが自然腸炎を発症し、その病態がIBDに類似することを見出した。本研究では、①腸管上皮細胞特異的PARD6B欠損マウスが起こす自然腸炎の解析、②ヒト腸管オルガノイドや申請者らのIBDデータベースを用いたヒトPARD6Bの機能解析、③PARD6Bの発現を上昇させる新規化合物の探索を行い、IBDの治療開発を目指す。

担当区分：研究代表者 

配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

クローン病（CD）の次世代型治療として、抗炎症治療のみならずその後に生じる線維化を予防する新たな治療法の開発が喫緊の課題となっている。
腸管の線維化は、線維芽細胞等の活性化に伴う細胞外マトリクス等の産生が要因とされ、その活性化には組織に浸潤する免疫細胞が深く関与している。加えて、腸管は低酸素環境であり、近年CD患者の組織に発現する低酸素関連転写因子（HIF）の活性化がCDの病態に深く関連していることが報告されている。
本研究課題では、クローン病（CD）患者において低酸素状態により誘導される線維化メカニズムを解明し、CDの線維化を予防する薬剤および予測法の開発につなげることを目的とする。
概要）
我々は低酸素領域での免疫細胞の関与に、CD患者の腸管の過度の線維化を起こすプロセスがあるのでは無いかと仮定し実験を計画した。
①On timeで低酸素領域を同定できる内視鏡を用いて経時的なsample採取を行い、網羅的解析を含めた免疫学的解析を施行し関連因子及び関連pathwayを同定する。②独自に開発した小腸線維化モデルマウスをbaseに、特定した因子のコンディションノックアウトマウスを作成しin vivo実験を行い、同定した因子の線維化との関連を解明する。③小腸線維化部位より採取した腸管線維芽細胞を用いたin vitro実験を計画している。
１、異なる経過を取った患者（軽度線維化、過度の線維化）の時系列sampleを（炎症期、線維化期の低酸素領域及び正常領域）を用いて患者間での比較をRNAseqにて網羅的解析を実施し、その中からkeyとなる因子（Factor-X）を同定した。現在Factor-Xによる過度の線維化に寄与するメカニズムを模索している。また今回の網羅的解析において、低酸素部位でdown-regulateするpathwayとして、あるcytokine receptorに関連するpathwayを同定した。我々が以前施行した別のCD患者の線維化部位の（内視鏡的）低酸素領域及び正常領域での免疫細胞解析により、特定の免疫細胞が関連している可能性を考慮していたが、今回の網羅的解析でも同様の結果であった。２、また我々独自に開発した小腸線維化モデルマウスについても同上の免疫細胞及びFactor-Xの関連を確認した。３、また小腸線維化部位より採取した腸管線維芽細胞と特定の免疫細胞およびFactor-Xを共培養することにより、腸管線維芽細胞が過度の線維化を起こすことを確認した。
上記実験の結果より、我々の着目している因子は線維化の差異に関連している可能性が高いと考えている。
進捗状況）
異なる経過を取った患者（炎症→軽度線維化、炎症→過度の線維化）の時系列sampleを（炎症期、線維化期の低酸素領域及び正常領域）を用いて患者間での比較をRNAseqにて網羅的解析を実施した。
ただ、前年度の報告でも言及したが、COVID19の影響で一時sampleの採取が予定よりも大幅に遅れた。
なんとかsampleの採取及び解析が終了し、解析の結果、複数の関連因子を同定し、それら因子のRNAレベル及び蛋白レベルの発現の差を確認した。その中からkeyとなる因子（Factor-X）を同定した。現在Factor-Xによる過度の線維化に寄与するメカニズムを模索している。また今回の網羅的解析において、低酸素部位でdown-regulateするpathwayとして、あるcytokine receptorに関連するpathwayを同定した。（我々は元々ある免疫細胞に着目した解析を計画していたので、我々の予想通りであった。）
我々が以前施行した別のCD患者の線維化部位の（内視鏡的）低酸素領域及び正常領域での免疫細胞解析により、特定の免疫細胞が関連している可能性を考慮していたが、今回の網羅的解析でも同様の結果であった。また我々独自に開発した小腸線維化モデルマウスについても同上の免疫細胞及びFactor-Xの関連を確認した。また小腸線維化部位より採取した腸管線維芽細胞と特定の免疫細胞およびFactor-Xを共培養することにより、腸管線維芽細胞が過度の線維化を起こすことを確認した。上記実験の結果より、我々の着目している因子は線維化の差異に関連している可能性が高いと考えている。
今後の展望）
特定の免疫細胞におけるFactor-Xが腸管線維化の本質に関連する可能性を考慮し、CD患者の線維化部位の内視鏡sampleや手術検体を用いて、現在メカニズムの解明の為の追加免疫学的解析を施行している。
現在、独自に作成した小腸線維化マウスにFactor-Xの阻害剤を投与し、効果判定している途中である。
またFactor-Xのコンディションノックアウトマウスの作成を進めて、解析していく予定である。