腸内細菌の飛び道具が大腸がんの原因に－腸内細菌が産生する膜小胞が引き起こす大腸がん発生メカニズムの解明－〔東京大学、岡山大学、科学技術振興機構〕

＜発表のポイント＞

• 口腔内細菌の一種であるアクチノマイセス・オドントリティカス（A. odontolyticus）が大腸がんの初期段階の発癌過程に関与することを見出しました。
• A. odontolyticusが菌体外に放出する細胞外小胞が、大腸上皮細胞での炎症やDNA損傷を惹起し、発癌に関わることを証明しました。
• 今後これらの結果を踏まえた 新たな大腸がん予防策開発への貢献が期待されます。

◆概 要

　東京大学医学部附属病院 光学医療診療部の宮川佑 特任臨床医、同院消化器内科の大塚基之講師（研究当時、現 岡山大学 学術研究院医歯薬学域 教授）、藤城光弘教授らの研究グループは、口腔内細菌の一種であるアクチノマイセス・オドントリティカス（A. odontolyticus）が大腸がんの発癌初期の過程に密接に関与することを明らかにしました。

　これまでの腸内細菌のゲノム解析の結果から、 A. odontolyticus が大腸がんの発癌早期の患者の便中に多く見られるく見られることが知られていましたが、この細菌の大腸がん発症への関与について（がんの原因なのか結果なのか）は不明でした。

　今回の研究で、A. odontolyticus が産生する細胞外小胞である膜小胞（Membrane vesicles：MVs）が、腸管上皮細胞の炎症を惹起すること、また腸管上皮細胞内の活性酸素種を増加させDNA損傷をもたらすことで、発癌を惹起する可能性が示されました。そのメカニズムとして、 A. odontolyticus 由来の MVs が Toll 様受容体 2（TLR2）を介して大腸上皮に炎症性シグナルを誘導するとともに、 M Vsが腸管上皮細胞内に取り込まれてミトコンドリアの機能障害を引き起こすことで活性酸素種の過剰な産生をもたらし、その結果大腸上皮細胞のDNA損傷を惹起して、発癌に関与していることを同定しました

　本件は、2024年2月2日にプレスリリースされました。

◆論文情報
　雑誌名：Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology
　題　名： Gut bacteria derived membrane vesicles induce colonic dysplasia by inducing DNA damage in colon epithelial cells.
　著者名：宮川　佑、大塚基之* 、柴田智華子 、清宮崇博、 山本恵介、石橋　嶺、岸川孝弘、 田中恵理、砂河孝行、 武田憲彦、 神尾 宜昌 、 今井健一 、藤城光弘　　*：責任著者
　DOI：10.1016/j.jcmgh.2024.01.010
　URL：https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2024.01.010

◆研究資金
　本研究は、JSPS科研費「肝星細胞由来の分泌膜小胞の超精密分析を基盤とした老化に伴う肝疾患の病態解明（課題番号： 20J20625 ）研究代表者：柴田智華子」、「血中循環腫瘍細胞を用いた大腸癌遠隔転移を規定する遺伝子群の同定（課題番号： 21K15916）研究代表者：石橋嶺」、科学技術振興機構（JST）CRESTの「細胞外微粒子に起因する生命現象の解明とその制御に向けた基盤技術の創出」領域（研究課題名「細胞外微粒子の 1 粒子解析技術の開発を基盤とした高次生命科学の新展開」研究代表者：渡邉力也、研究分担者：大塚基之、課題番号：JPMJCR19H5）などの支援により実施されました。

◆詳しいプレスリリースについて

　腸内細菌の飛び道具が大腸がんの原因にー腸内細菌が産生する膜小胞が引き起こす大腸がん発生メカニズムの解明ー

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r5/press20240202-1.pdf

◆本件お問い合わせ先

＜研究内容に関するお問い合わせ先＞
　東京大学医学部附属病院 光学医療診療部 特任臨床医　宮川 佑（みやかわ ゆう）

　岡山大学 学術研究院 医歯薬学域 消化器・肝臓内科学 教授　大塚 基之（おおつか もとゆき）
　電話：086-235-7218

＜JST事業に関すること＞
　国立研究開発法人科学技術振興機構 戦略研究推進部 ライフイノベーショングループ  保田 睦子（やすだ むつこ）
　電話：03-3512-3524

＜広報担当者連絡先＞
　東京大学医学部附属病院 パブリック・リレーションセンター　担当：渡部、小岩井
　電話：03-5800-9188

　岡山大学 総務・企画部 広報課　担当：山本
　電話： 086-251-7292

　国立研究開発法人科学技術振興機構 広報課
　電話：03-5214-8404

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究推進機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
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　岡山大学『企業の人事担当者から見た大学イメージ調査2022年度版』中国・四国１位!!
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  https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html