Development of innovative colorectal cancer prevention method by improving intestinal flora

通过改善肠道菌群开发创新的结直肠癌预防方法

基本信息

批准号：
21K05353
负责人：
松永渉
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hyogo Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、ヒトの腸内フローラには「お腹の調子を整える」以上に広範な機能を持つことが明らかとなり、腸内フローラの重要性は今や一つの臓器にも例えられている。しかし、健康食品の宣伝文句と違って、サプリメントで腸内フローラに永続的な変化を起こすことは不可能に近い。一方、最近日本に紹介された糞便細菌叢移植(FMT)は、腸内フローラの改良に効果的だが、いわゆる「悪玉菌」も同時に導入されるために危険や不確定要素も多く、また不潔感から来る拒否感もあって普及度が低いのが実情である。本研究は、主に大腸がん予防の観点から、FMTに代わる効果的な腸内フローラ改善法を開発し、さらにより積極的な手段として、遺伝子操作した腸内細菌により腸内フローラを介したがん予防法の開発を目指している。昨年度は、外来の菌との区別が容易な乳酸菌を主なモデル細菌としてマウスに摂取させ、腸内フローラの改善効率を調べたところ、どのような方法でも単純な経口投与以上の導入効果はなく、特殊な方法を使う必要がないと結論した。よって本年度は、外来菌の導入方法についての検討は止めて、もう一つの目的である遺伝子操作した大腸菌による大腸がん予防法の開発に集中し、受容体(Death Receptor 4および5)を介してがん細胞にアポトーシスを引き起こすTNF関連アポトーシス誘導リガンド(TNF-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL)を産生する大腸菌の開発した。また、TRAILは不溶性であるため、可溶性に修飾されたTRAILを産生する大腸菌も開発した。

近年来，人们越来越清楚，人体肠道菌群除了“调节胃部状况”之外，还具有广泛的功能，肠道菌群的重要性现在被比作器官的重要性。但与健康食品的宣传相反，通过补充剂来持久改变肠道菌群几乎是不可能的。另一方面，日本新近推出的粪便微生物移植（FMT）虽然能有效改善肠道菌群，但也引入了所谓的“坏菌”，因此存在很多风险和不确定性，也造成一种不干净的感觉，但现实是它并没有被广泛使用，部分原因是排斥感。本研究旨在开发一种有效的肠道菌群改善方法来替代FMT，主要是从预防结直肠癌的角度来开发癌症预防方法。去年，我们将易于与外来细菌区分的乳酸菌作为主要模型细菌摄入小鼠体内，并研究其改善肠道菌群的效率，结果发现除了简单的口服给药外，没有任何方法具有任何效果。不需要使用特殊的方法。因此，今年我们将不再考虑引入外来细菌的方法，而是专注于我们的另一个目标，那就是开发一种利用基因工程大肠杆菌预防结直肠癌的方法。我们开发了能够产生与TNF相关的细胞凋亡诱导剂的大肠杆菌。配体（TRAIL），诱导癌细胞凋亡。此外，由于TRAIL是不溶性的，我们还开发了产生可溶性修饰TRAIL的大肠杆菌。