| Project/Area Number |
21K07028
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
Umemura Masayuki 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高江洲 義一 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (60403995)
松崎 吾朗 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (30229455)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | インターロイキン-17 / TCR γδ T細胞 / 結核 / 肺 / 肺結核 / 肺胞上皮細胞 / 結核菌 / インターロイキン－17 / interleukine-17A / interleukine-1β / Zinc metalloprotease / BCG / interleukin-1β / interleukin-17A / TCR γδT細胞 / IL-17A / IFN-γ / ワクチン |
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| Outline of Research at the Start |
不治の病とされてきた結核も人為的制御可能な疾患になりつつあるが、現在唯一実用化されているBCGワクチンは、小児に対する結核予防効果は認められるものの、成人の肺結核に対しての効果が極めて低く、問題視されている。結核の発症抑制には、IFN-γを主体とする1型免疫応答に加え、IL-17Aを中心とした3型免疫応答の重要性が判明しつつある。新たな結核ワクチンとして1型免疫応答と3型免疫応答の相互作用を解明し利用する必要があり、この概念を実証するために、より詳細な3型免疫応答の作用機序を明らかにする。また、結核防御に必要な1型ならびに3型免疫応答を共に増強しうるシステムを構築し、その応用を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study evaluated the immunogenicity of a ΔZmp1-BCG strain, in which the Mycobacterium tuberculosis virulence factor Zmp1, which isknown to suppress IL-1β production, was deleted. Mice were immunized with either ΔZmp1-BCG or wild-type BCG and subsequently challenged with M. tuberculosis via the airway. Both vaccinated groups showed reduced infiltration of inflammatory cells in the lungs compared to the unvaccinated control group. The ΔZmp1-BCG group exhibited higher expression levels of IL-6, TNF-α, and IL-17A, with a significant increase in IL-17A-producing γδT cells (γδT17). Although pulmonary bacterial loads were only moderately reduced, a significant decrease in bacterial counts was observed in the spleen. These findings suggest that ΔZmp1-BCG may suppress extrapulmonary dissemination of M. tuberculosis via γδT17-mediated immune responses and holds promise as a more effective tuberculosis vaccine candidate.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、結核菌が分泌する病原因子Zmp1が宿主の自然免疫応答、とくにIL-1β産生を抑制することから、その免疫抑制機構を回避する新たなワクチン戦略としてZmp1欠損BCG（ΔZmp1-BCG）の有用性を示した点に学術的意義がある。ΔZmp1-BCGはIL-1βの産生抑制を解除し、炎症性サイトカインIL-17Aの産生を増強することで、3型免疫応答を誘導した。これは、従来のBCGワクチンに比べ、より効果的な抗結核防御能の増強効果があることを示唆している。社会的には、ΔZmp1-BCGがより有効な結核予防ワクチンとして期待され、結核の世界的な制圧に貢献する可能性がある。
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