プロテオーム解析、細菌メタゲノム解析およびメタボローム解析を用いた小児外科疾患の原因解明および新規治療法探索に関するトランスレーショナルリサーチ
研究紹介
プロテオーム解析、細菌メタゲノム解析およびメタボローム解析を用いた小児外科疾患の原因解明および新規治療法探索に関するトランスレーショナルリサーチ
本研究は、ヒトの便と唾液、胃液、十二指腸液などの腸液サンプルおよび腹水、呼気、腹腔鏡操作時に発生する腹腔内ガス、リンパ液、嚢胞内容液、糞石、尿、羊水、血液、手術器具に付着した体液や組織断片さらに手術検体などの検体を用いて、腸内細菌、宿主(ヒト・患児および患者)及び腸内細菌由来のタンパク質、胆汁酸などの代謝産物に注目して、小児希少疾患・難病の病因解明と新しいバイオマーカー探索さらには新規治療法の開発を目指す、次世代の担い手となる子供たちを救うためのトランスレーショナルリサーチです。

マウス糞便のプロテオーム解析図
マウス糞便のプロテオーム解析:最新式のLC-MS/MSを利用したマウス糞便の網羅的タンパク解析にて、約2,000種類のマウス由来タンパク質の同定に成功している。
業績
- Watanabe E§♯, Saito T§, Yoshihara M§, Konno R, Fujishiro J, Takazawa S, Ichinose A, Miyake K, Kakihara T, Ishimaru T, Nishi A, Fukuda A, Kasahara M, Ohara O, Kawashima Y♯. Assessing Native Liver Post-Kasai Portoenterostomy for Biliary Atresia through Stool Proteome Analysis. Gastro Hep Adv. In press. 2025. (§co-1st author, ♯correspondence).
- Shitara Y§, Konno R§, Yoshihara M§, Kashima K, Ito A, Mukai T, Kimoto G, Kakiuchi S, Ishikawa M, Kakihara T, Nagamatsu T, Takahashi N, Fujishiro J, Kawakami E, Ohara O, Kawashima Y♯, Watanabe E♯. Host-derived protein profiles of human neonatal meconium across gestational age. Nature Communications. 15(1):5543. doi: 10.1038/s41467-024-49805-w, 2024 (§co-1st author, ♯correspondence).
- Aiyoshi T§, Kakihara T§, Watanabe E, Tanaka N, Ogata Y, Masuoka H, Kurokawa R, Fujishiro J, Masumoto K, Wataru S. A Comprehensive Microbial Analysis of Pediatric Patients with Acute Appendicitis. J Microbiol Immunol Infect. 56(4): 695-704, 2023(§co-1st author).
- Li Y§, Watanabe E§, Kawashima Y§, Plichta DR, Wang Z, Ujike M, Ang QY, Wu R, Furuichi M, Takeshita K, Yoshida K, Nishiyama N, Kearney SM, Suda W, Hattori M, Sasajima S, Matsunaga T, Zhang X, Watanabe K, Fujishiro J, Norman JM, Olle B, Matsuyama S, Namkoong H, Uwamino Y, Ishii M, Fukunaga K, Hasegawa N, Ohara O, Xavier RJ, Atarashi K, Honda K. Identification of trypsin-degrading commensals in the large intestine. Nature. 609(7927), 582-589, 2022. (§co-1st author).
- Watanabe E§, Kawashima Y§, Suda W, Kakihra T, Takazawa S, Nakajima D, Nakamura R, Nishi A, Suzuki K, Ohara O, Fujishiro J. Discovery of Candidate Stool Biomarker Proteins for Biliary Atresia Using Proteome Analysis by Data-Independent Acquisition Mass Spectrometry. Proteomes, 8(4), 36, 2020. doi: 10.3390/proteomes8040036.2020. (§co-1st author)
- Kawashima Y, Watanabe E, Umeyama T, Nakajima D, Hattori M, Honda K, Ohara O. Optimization of data-independent acquisition mass spectrometry for deep and highly sensitive proteomic analysis. Int J Mol Sci, doi.org/10.3390/ijms20235932. 2019.
- Atarashi K, Suda W, Luo C, Kawaguchi T, Motoo I, Narushima S, Kiguchi Y, Yasum K, Watanabe E, Tanoue T, Thaiss CA, Sato M, Toyooka K, Said, HS, Yamagami H, Rice SA, Gevers D, Johnson RC, Segre JA, Chen K, Kolls JK, Elinav E, Morita H, Xavier RJ, Hattori, M, Honda K. Ectopic colonization of oral bacteria in the intestine drives TH1 cell induction and inflammation. Science. doi.org/10.1126/science.aan4526359-365. 2017.
- Takayasu L, Suda W, Watanabe E, Fukuda S, Takanashi K, Ohno H, Takayasu M, Takayasu H, Hattori M. A 3-dimensional mathematical model of microbial proliferation that generates the characteristic cumulative relative abundance distributions in gut microbiomes. Plos one, doi.org/10.1371/journal.pone.0180863. 2017.
- Atarashi K, Tanoue T, Ando M, Kamada N, Nagano Y, Narushima S, Suda W, Imaoka A, Setoyama H, Nagamori T, Ishikawa E, Shima T, Hara T, Kado S, Jinnohara T, Ohno H, Kondo T, Toyooka K, Watanabe E, Yokoyama S, Tokoro S, Mori H, Noguchi Y, Morita H, Ivanov II, Sugiyama T, Nuñez G, Camp JG, Hattori M, Umesaki Y, Honda K. Th17 cell induction by adhesion of microbes to intestinal epithelial cells. Cell, 367-380. 2015.
総説
- 渡辺栄一郎, 川島祐介. 糞便中ホストタンパク質解析とその応用. Proteome Letters. 8, 53-62, 2023. Doi:10.14889/jpros.8.2_53. (2023年日本プロテオーム学会奨励賞受賞論文)
- 渡辺栄一郎. トリプシン分解腸内細菌の発見. 日本免疫学会会報. 32(2), 15, 2023
- 渡辺栄一郎, 川島祐介, 李優先. トリプシン分解腸内細菌の発見. 医学のあゆみ, 285(12): 1079-1081, 2023.
- 渡辺栄一郎, 川島祐介, 柿原知, 設樂佳彦, 斎藤傑, 香川礼子, 紺野亮, 石川将己, 高見尚平, 清水泰岳, 松本恭明, 福家辰樹, 高澤慎也, 西明, 新井勝大, 野村伊知郎, 岡田賢, 高橋尚人, 小原收, 藤代準. 便プロテオーム解析. 小児外科, 55(2): 150-158, 2023.
- 渡辺栄一郎, 川島祐介, 柿原知, 高見尚平, 高澤慎也, 小原收, 藤代準. 胆道閉鎖症の便蛋白/MS解析とバイオマーカーとしての意義. 肝胆膵, 83 (4): 577-586, 2021.
公開講座・教育講演
- 渡辺栄一郎.第4章腸内微生物叢研究の最前線シリーズ(第8弾). Web講演会 特別講演. 腸内細菌叢の役割 〜トリプシン分解腸内細菌研究と周術期管理におけるプロバイオティクスについて〜. 2025年1月20日. (ミヤリサン製薬).
- 渡辺栄一郎.第40回日本小児外科学会秋季シンポジウム. プロテオミクス研究の最前線!! 〜網羅的タンパク質解析が導く小児の新知見〜. 2024年10月26日. 東京.(ランチョンセミナー)
- 渡辺栄一郎.自治医科大学オミクス解析研究勉強会. プロテオーム解析の臨床応用 〜便を使って何ができるか〜. 2024年9月5日. 自治医科大学附属病院. (招待講演)
- 渡辺栄一郎.東邦大学ダイバーシティー推進センター研究セミナー招へい制度利用オンラインセミナー. 研究というモラトリアムから学んだこと 〜トリプシン分解腸内細菌の発見〜 2024年3月22日. 東邦大学大森病院. (招待講演)
- 渡辺栄一郎.マイクロバイオームとプロテオミクスの新潮流 2024 (ミヤリサン製薬). プロテオミクス技術を応用した腸内微生物叢の新発見〜トリプシン分解腸内細菌の発見〜. 2024年1月19日. 東京.(ウェブセミナー)
- 渡辺栄一郎.第45回日本臨床栄養協会総会.便プロテオーム解析を用いた新たなプロバイオティクスの探索と腸内細菌叢の新知見. 2023年11月11日. 大阪.
- 渡辺栄一郎.JSPCM 日本患者由来がんモデル学会学術集会 特別講演. プロテオーム解析を応用した腸内細菌叢の新知見と便プロテオーム解析を用いた臨床への挑戦. 2023年10月26日. 国立がん研究センター. 築地.(招待講演)
- 渡辺栄一郎.第2回ふくしま周産期・小児セミナー. 腸内細菌研究の新潮流 プロテオーム解析を応用した腸内細菌叢の新発見と胎便中のヒトタンパク質解析研究. 2023年10月20日.福島医科大学病院. (招待講演)
- 渡辺栄一郎.第37回日本小児外科学会秋季シンポジウム. 腸内常在細菌によるトリプシン分解メカニズムの発見とトリプシン分解がもたらすコロナウイルス感染防御システム. 2021年10月30日.東京. (ランチョンセミナー)