個人多様性を考慮した腸内環境状態遷移モデルの構築による大腸がんリスク要因の解明

通过构建考虑个体多样性的肠道环境状态转变模型来阐明结直肠癌危险因素

• 批准号: 19J40249
• 负责人: 水谷 紗弥佳
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-07-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J40249/
• 关键词: 腸内細菌; メタゲノム; メタボローム; 大腸がん

近年、大腸がんへの腸内細菌の関与について多くの研究報告がなされている。一般に、腸内環境の群集構造は個人差があることが知られているが、これまでの報告では、大腸がんへの関与が、個人が持つ腸内環境の多様性にどのように依するのかという問題は未着手であった。本研究では、発がんに至る腸内環境全体の変 動がもともとの腸内環境に依存しているという仮説を立て、これまで蓄積してきた腸内環境の大規模コホートデータを入力情報として、大腸がんに至る腸内環境 の状態遷移モデルを腸内環境のタイプ別に構築することを目的とした。本研究室ではこれまで、国立がんセンターと共同で大腸がん患者さんから収集した便検体や「生活習慣などに関するアンケート」を元にメタゲノム解析データやメタボローム解析データを大規模に蓄積してきた。本研究では、このデータを元に、異なる腸内細菌群集構造のタイプ間で、年齢、性別、BMI、および、喫煙習慣について比較をした。その結果、Prevotella属を主な構成種とするタイプには男性が多く、喫煙習慣を表すブリンクマン指数も高いことがわかった。また、30歳未満の被験者は全て Bacteroides属を主な構成種とするタイプの群集構造を持つことがわかった。これらの結果は、サンプルを年齢や性別ごとに層別化した上で大腸がんと腸内細菌の関連性を解析する必要を示唆している。そこで2022年度は、年齢を層別化し、特に若年性の大腸がん患者の腸内細菌叢に注目して解析を行なった。若年生の大腸がんは世界的にもこれまであまりサンプル収集が行われて来なかったため、知見が少ない。本研究では、健常者と大腸がん患者の腸内細菌叢を若年層とそれ以外で比較し、若年層特有の大腸がん関連腸内細菌を特定した。

In recent years, there have been many く <s:1> research reports on the relationship between がんへ intestinal bacteria in the large intestine and に て て て がなされて る る. General に, intestinal environment の cluster structure は individual difference が あ る こ と が know ら れ て い る が, こ れ ま で の report で は, e. が ん へ の masato and が, personal が つ intestinal environment の multiple others に ど の よ う に in す る の か と い う problem は did not set out to で あ っ た. This study で は, 発 が ん に to る enteral environment all の - move が も と も と の intestinal environment に dependent し て い る と い う 仮 said を て, こ れ ま で accumulation し て き た intestinal environment の large-scale コ ホ ー ト デ ー タ を intelligence into force と し て, e. が ん に to る intestinal environment の state transition モ デ ル を intestinal environment の タ イ プ don't に build す る こ と を purpose と し た. Our lab で は こ れ ま で, national が ん セ ン タ ー と common で e. が ん patients さ ん か ら 収 set し た then 検 body や "lifestyle な ど に masato す る ア ン ケ ー ト" を yuan に メ タ ゲ ノ ム parsing デ ー タ や メ タ ボ ロ ー ム parsing デ ー タ を large-scale に accumulation し て き た. This study で は, こ の デ ー タ を yuan に, different な る intestinal bacterial colonization tectonic の タ イ 齢 プ で, years, gender, BMI, お よ び smoke, eating habits に つ い て compare を し た. そ の results, Prevotella genus を な constitute a kind of Lord と す る タ イ プ に は men smoke が く, eating habits を table す ブ リ ン ク マ ン index も high い こ と が わ か っ た. ま た, 30 showed not against の by 験 は full て Bacteroides genus を な constitute a kind of Lord と す る タ イ プ の cluster structure を hold つ こ と が わ か っ た. こ れ ら の results は, サ ン プ ル を years 齢 や gender ご と に layer don't change し た で on e. が ん と intestinal bacteria の masato even sex を parsing す る を necessary in business し て い る. そ こ で 齢 2022 annual は, if don't change し を layer, special に in sexual の e. が ん の patients with intestinal bacterial flora に attention し て parsing line を な っ た. If born の e. が ん は world に も こ れ ま で あ ま り サ ン プ ル 収 row わ が れ て to な か っ た た め, less knowledge が な い. This study で は, health often と e. が ん の patients with intestinal bacterial flora in を if layer と そ れ で beyond compare し, if in special の e. が ん masato even intestinal bacteria を specific し た.

项目成果

Surgical Treatment for Colorectal Cancer Partially Restores Gut Microbiome and Metabolome Traits.

• DOI: 10.1128/msystems.00018-22
• 发表时间: 2022-04-26
• 期刊: mSystems
• 影响因子: 6.4

モダンメディア

现代媒体

• 发表时间: 2022
• 作者: 柳下晴也;岡本和樹 ;郷康広;池谷裕二;佐々木拓哉;俵口 奈穂美
• 通讯作者: 俵口 奈穂美

Recent advances of machine learning applications in human gut microbiota study: from observational analysis toward?causal inference and clinical intervention

机器学习在人类肠道微生物群研究中应用的最新进展：从观察分析到因果推理和临床干预

• DOI: 10.1016/j.copbio.2022.102884
• 发表时间: 2023
• 期刊: Current Opinion in Biotechnology
• 影响因子: 7.7
• 作者: Salim Felix;Mizutani Sayaka;Zolfo Moreno;Yamada Takuji
• 通讯作者: Yamada Takuji

糞便メタゲノムおよびメタボローム解析を用いた大腸がんの多段階発がんに伴う腸内細菌の変化

使用粪便宏基因组和代谢组学分析与结直肠癌多步致癌相关的肠道细菌变化

• 发表时间: 2019
• 作者: Yachida Shinichi;Mizutani Sayaka;Shiroma Hirotsugu;Shiba Satoshi;Nakajima Takeshi;Sakamoto Taku;Saito Yutaka;Fukuda Shinji;Shibata Tatsuhiro;Yamada Takuji;水谷紗弥佳;水谷紗弥佳;水谷紗弥佳
• 通讯作者: 水谷紗弥佳

Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer

• DOI: 10.1038/s41591-019-0458-7
• 发表时间: 2019-06-01
• 期刊: NATURE MEDICINE
• 影响因子: 82.9
• 作者: Yachida, Shinichi;Mizutani, Sayaka;Yamada, Takuji
• 通讯作者: Yamada, Takuji