次世代シーケンサーで明らかにする動脈硬化症と細菌との関連

使用下一代测序揭示动脉硬化和细菌之间的关系

• 批准号: 21K08835
• 负责人: 吉田 良太朗
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tohoku 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08835/
• 关键词: 下肢閉塞性動脈硬化症; 腸内細菌; メタゲノム解析; メタトランスクリプトーム解析; メタボローム解析; 動脈硬化症; 閉塞性動脈硬化症; 次世代シーケンサー; 腸内細菌叢; メタトランスクリプト ーム解析

下肢閉塞性動脈硬化症(lower extremity artery dusease: LEAD)は下肢血流減少により活動性の低下を来し、重症例では虚血性壊死を生じて肢切断に至る疾患である。超高齢化社会を背景に罹患数は増加しており、冠動脈疾患や脳動脈疾患等の全身の動脈硬化疾患の合併頻度も高い。そのため医療経済的な側面や生命予後に与える影響から発症予防と進行抑制は重要な介入点であり、病態の解明が望まれている。動脈硬化性疾患の発症は複数の臨床的リスク因子によって疫学的説明がなされているが発生と進行に関わる詳細な機序は不明である。近年、動脈局所における特定の細菌感染やある種の腸内細菌叢パターンが動脈硬化病変の進展に重要な役割を果たす炎症反応と関連している事が示唆された。我々はメタゲノム解析、メタトランスクリプトーム解析、メタボローム解析の手法を用いて動脈硬化組織と血液、糞便の菌種や代謝産物を解析し、動脈硬化病変組織の炎症性サイトカインとの関連を検討する事によって動脈硬化と細菌との関連性を明らかにする。この事により病態の解明と進行抑制に向けた介入の糸口を掴む事を目的として本研究を申請した。具体的には以下の点を明らかにする。①LEADの動脈病変組織と糞便中の細菌をメタゲノム解析で同定し、動脈硬化巣と糞便中の最近の一致を検討する。②LEAD患者の糞便からメタトランスクリプトーム解析を用いて細菌が発現する遺伝子と代謝系を明らかにする。併せて血液のメタボローム解析を行い、細菌発現遺伝子・代謝産物と動脈硬化組織の炎症との関連を検討する。③LEA患者と健常者の糞便をメタゲノム解析・メタボローム解析し比較する。④LEA患者と健常者の血液をメタボローム解析し比較する。現在のところ、10名の患者から検体を採取して解析を行っている。

下肢动脉硬化症（LEAD）是下肢动脉硬化症（LEAD）因下肢血流量减少而导致活动能力下降，严重时引起缺血性坏死，导致截肢的疾病。由于超老龄化社会，患有该病的患者数量不断增加，冠心病、脑动脉病等全身性动脉硬化性疾病的并发症发生频率也很高。因此，从医学经济角度和对生活预后的影响来看，预防发病和抑制进展是重要的干预点，并且需要阐明其病理生理学。动脉硬化性疾病的发病在流行病学上可以通过多种临床危险因素来解释，但其发生和进展的详细机制仍不清楚。近年来，有人提出，动脉部位的特定细菌感染和某些肠道菌群模式与炎症反应有关，炎症反应在动脉粥样硬化病变的发展中发挥重要作用。我们将利用宏基因组学、宏转录组学和代谢组学分析方法分析动脉粥样硬化组织、血液和粪便中的细菌种类和代谢物，并检查动脉粥样硬化组织中炎症细胞因子之间的关系，以阐明动脉粥样硬化与细菌之间的关系。基于此，我们申请这项研究，目的是阐明病理学并寻找干预抑制其进展的线索。具体来说，明确以下几点。 ①通过宏基因组分析鉴定LEAD动脉病变组织和粪便中的细菌，并检查动脉粥样硬化病变与粪便的近期匹配情况。 ②利用LEAD患者粪便的宏转录组分析来阐明细菌表达的基因和代谢系统。同时，我们将进行血液代谢组分析，检查细菌表达的基因和代谢物与动脉粥样硬化组织炎症之间的关系。 ③通过宏基因组和代谢组分析比较LEA患者和健康个体的粪便。 ④ 分析比较LEA患者和健康个体的血液代谢组。目前，正在从 10 名患者身上采集样本并进行分析。