Elucidating mechanism of invasive pneumococcal disease by using opacity transformed colonies
| Project/Area Number |
21K08506
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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 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | University of the Ryukyus (2022)
Nagasaki University (2021) |
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Principal Investigator |
山本 和子 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10398167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井手口 周平 独立行政法人国立病院機構(長崎医療センター臨床研究センター), 呼吸器内科, 医師 (50796224)
小川 道永 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (80361624)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 肺炎球菌 / 肺炎 / 莢膜 / 侵襲性肺炎球菌感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
肺炎球菌の菌体表面を覆う莢膜は主要な病原因子で、莢膜型はIPDの病態に関係し、肺炎球菌ワクチンの標的として重要である。一方で肺炎球菌は莢膜の発現量によって異なる膜光透過性（Opaque型, Transparent型）を示す。過去の報告と我々の研究によりOpaque型はIPDを起こしやすいという結果を得た。タイプⅠ制限修飾システムの再構成により肺炎球菌の膜光透過性を固定し、これがマウス肺炎モデルにおいてIPDの起因となる病原因子・免疫反応を起こすか明らかにしたい。莢膜型非依存性の肺炎球菌の新しい病原因子の抽出と、IPDの免疫メカニズムに迫ることで、新規ワクチン開発や治療のブレークスルーに繋げる
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺炎球菌は，菌膜の光透過性（Opacity）により，不透明（O-type）コロニーと透明（T-type）コロニーに分類される。しかし，成人肺炎におけるその意義は明らかにされていない。我々は，Streptococcus pneumoniae株のOpacityと成人肺炎の臨床的特徴との関連性を検討することを目的とした。肺炎の定義は，肺に新しい浸潤があり，急性呼吸器症状があり，38度以上の発熱があり，白血球数が1万/μl以上または4000/μl未満であることである。カタラーゼを塗布したTripticase寒天培地上のコロニーを実体顕微鏡で観察し，菌株のOpacityを同定した．4病院の成人肺炎患者を集め，後方視的コホート研究を実施した。転帰は，肺炎の重症度，胸部CTにおける肺炎の陰影の面積，菌血症，人工呼吸器の使用，入院中の死亡で評価した。統計解析にはFisher検定（非連続変数）とWilcoxon検定（連続変数）を用いた。72例が抽出され，これらの患者から肺炎球菌株：54株のO型と18株のT型が分離された．成人肺炎患者の2つの異なるOpacity群の間には，年齢，性別，基礎疾患に有意差はなかった．肺炎に罹患した肺葉の数はO型が有意に多かった（p＝0.047）．肺炎の重症度はqSOFA，ADROP，PSIで評価し，いずれもO型で有意に重症化した（それぞれp＝0.028，p＝0.035，p＝0.031）．また，入院中の菌血症，人工呼吸器使用，死亡の発生率はO型で高い傾向にあった（18.8％ vs 8.3，13.0％ vs 0，9.3％ vs 5.6％）が，有意差は認めなかった．結論 成人肺炎球菌による肺炎の重症化には，O型肺炎球菌のコロニー形成が関与していることが示唆された。本研究結果に関して、現在英文原著論文投稿中である。また、共同研究者の国立感染症研究所第一細菌部と協力し、菌株19F型の莢膜変異株を作成し、琉球大学でマウス実験を行うべく準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マウスで肺炎球菌肺炎を形成する菌株19F型（EF3030）の莢膜変異株を作成したが、莢膜透過性について安定性に乏しく、遺伝子組み替え法および複数種の菌株を国立感染症研究所と共同で作製している。代表者が2022年10月に琉球大学へ異動し、同大学で継続してマウス実験を行うべく実験環境の準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
19F型（EF3030）のみならず、複数の血清型菌株を用いて、hsdS組換え株を作製する。琉球大学で動物実験を行う環境を整え、莢膜透過性が継代によっても安定した株を用いて、マウス肺炎モデルを作製する。In vitroにおけるhsdS組換え株の微生物学的な病原性の評価（増殖能とバイオフィルム形成能の評価、マクロファージ貪食能、NF-kB誘導能、発現受容体の評価）を行い、さらにIn vivoマウス肺炎モデルでのhsdS組換え株の侵襲性と病原性評価（鼻腔定着率と肺炎への進展率の評価、経気管投与（i.t.）による肺炎モデルの生存率と体重の評価、肺内菌数、菌血症、肺内好中球の遊走、肺内炎症性サイトカインの評価）を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(43 results)
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[Journal Article] Serum cytokines usefulness for understanding the pathology in allergic bronchopulmonary aspergillosis and chronic pulmonary aspergillosis.2022
Author(s)
Ito Y, Takazono T, Obase Y, Fukahori S, Ashizawa N, Hirayama T, Tashiro M, Yamamoto K, Imamura Y, Hosogaya N, Fukushima C, Morinaga Y, Yanagihara K, Izumikawa K, Mukae H.
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Journal Title
Journal of Fungi
Volume: 8
Issue: 5
Pages: 436-436
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] A comparison of liposomal amphotericin B alone and in combination with flucytosine in the treatment of non-HIV Cryptococcal meningitis: A nationwide observational study.2022
Author(s)
Takazono T, Hidaka Y, Morimoto S, Tashiro M, Ashizawa N, Hirayama T, Takeda K, Iwanaga N, Hosogaya N, Yamamoto K, Fushimi K, Yanagihara K, Mukae H, Izumikawa K.
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Journal Title
Mycoses
Volume: 65
Issue: 9
Pages: 897-902
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Characteristics and clinical ocular manifestations in patients with acute corneal graft rejection after receiving the COVID-19 vaccine: a systematic review.2022
Author(s)
Fujio K, Sung J, Nakatani S, Yamamoto K, Iwagami M, Fujimoto K, Shokirova H, Okumura Y, Akasaki Y, Nagino K, Midorikawa-Inomata A, Hirosawa K, Miura M, Huang T, Morooka Y, Kuwahara M, Murakami A, Inomata T.
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Journal Title
Journal of Clinical Medicine
Volume: 11
Issue: 15
Pages: 4500-4500
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinical Differentiation of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome from Japanese Spotted Fever.2022
Author(s)
Nakada N, Yamamoto K, Tanaka M, Ashizawa H, Yoshida M, Umemura A, Fukuda Y, Katoh S, Sumiyoshi M, Mihara S, Kobayashi T, Ito Y, Ashizawa N, Takeda K, Ide S, Iwanaga N, Takazono T, Tashiro M, Tanaka T, Nakamichi S, Morimoto K, Ariyoshi K, Morita K, Kurihara S, Yanagihara K, Furumoto A, Izumikawa K, Mukae H.
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Journal Title
Viruses
Volume: 14
Issue: 8
Pages: 1807-1807
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Efficacy of Lactococcus lactis strain plasma (LC-Plasma) in easing symptoms in patients with mild coronavirus disease (COVID-19): protocol for an exploratory, multicenter, double-blinded, randomized controlled trial (PLATEAU study).2022
Author(s)
Yamamoto K, Hosogaya N, Inoue T, Jounai K, Tsuji R, Fujiwara D, Yanagihara K, Izumikawa K, Mukae H.
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Journal Title
BMJ Open
Volume: 12
Issue: 9
Pages: e061172-e061172
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Evaluation of a triage checklist for mild COVID-19 outpatients in predicting subsequent emergency department visits and hospitalization during the isolation period: a single center retrospective study.2022
Author(s)
Tanaka Y, Yamamoto K, Morimoto S, Nabeshima T, Matsushima K, Ishimoto H, Ashizawa N, Hirayama T, Takeda K, Gyotoku H, et al.
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Journal Title
Journal of Clinical Medicin
Volume: 11
Issue: 18
Pages: 5444-5444
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Associations between chest CT abnormalities and clinical features in patients with the severe fever with thrombocytopenia syndrome.2022
Author(s)
Ashizawa H, Yamamoto K, Ashizawa N, Takeda K, Iwanaga N, Takazono T, Sakamoto N, Sumiyoshi M, Ide S, Umemura A, Yoshida M, Fukuda Y, Kobayashi T, Tashiro M, Tanaka T, Katoh S, Morimoto K, Ariyoshi K, Morimoto S, Tun MMN, Inoue S, Morita K, Kurihara S, Izumikawa K, Yanagihara K, Mukae H.
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Journal Title
Viruses
Volume: 14
Issue: 2
Pages: 279-279
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Assessment of oral health in elderly patients with dementia by measuring volatile sulfur compounds and its relationship with pneumonia development: A pilot study.2022
Author(s)
Koga S, Takazono T, Serita T, Ashizawa N, Hirayama T, Tashiro M, Hosogaya N, Yamamoto K, Imamura Y, Yamaguchi H, Sakamoto N, Obase Y, Yanagihara K, Izumikawa K, Mukae H
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Journal Title
Respiratory Investigation
Volume: 60
Issue: 1
Pages: 162-166
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnostic evaluation of serum (1,3)-b-D-glucan levels using the Fungitec G-Test MK kit for Pneumocystis jirovecii pneumonia (PCP) in non-HIV patients.2021
Author(s)
Ideguchi S, Yamamoto K, Hirayama T, Takazono T, Imamura Y, Miyazaki T, Sakamoto N, Izumikawa K, Yanagihara K, Morimoto S, Mukae H.
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Journal Title
Medical Mycology
Volume: 59
Issue: 6
Pages: 616-623
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Relationship between the opacity variance of Streptococcus pneumoniae colonies and the clinical features of adult pneumococcal pneumonia.2021
Author(s)
Yamamoto K, Ideguchi S, Ashizawa N, Takeda K, Iwanaga N, Takazono T, Izumikawa K, Yanagihara K, Fukuda Y, Yatera K, Chang B, Ogawa M, Mukae H.
Organizer
The 3rd Asian Pneumococcal Symposium
Related Report
Int'l Joint Research
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