| 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 (2022-2023)
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 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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、肺炎および侵襲性肺炎球菌感染症（IPD）の主要な原因菌であるが、その重篤度や侵襲の機序は未だ解明されていない。肺炎球菌のコロニーは莢膜光透過性のvariantを有し（Opaque型とTransparent型）、動物実験において侵襲性感染（Opaque型）および鼻腔内コロニー形成（Transparent型）と関連していることが示された。本研究では、肺炎球菌コロニーの莢膜光透過性と肺炎球菌性肺炎の臨床像との関連性を評価した。研究は、4つの3次医療機関で2012年から2019年の間に肺炎球菌性肺炎で入院した成人患者を対象とした。下気道検体から得られた肺炎球菌株の血清型と実体顕微鏡でコロニー莢膜光透過性を評価し、肺炎の重症度との関連性を解析した。ムコイドコロニー表現型の血清型3および37は、研究対象から除外した。合計92人の患者を対象とし、多くは高齢者（年齢中央値：72歳）で男性（67％）、59％が市中肺炎であった。92例中、肺炎球菌コロニーにOpaque型、Transparent型、Mix型がそれぞれ41例（45％）、12例（13％）、39例（42％）存在した。Opaque型、Transparent型は、患者背景が異なっていたが、血清型分布に差はなかった。肺炎重症度は２群で差がなかったが、菌血症の発生率はOpaque型で有意に高かった。Opaque型は、ヒトにおいて侵襲性感染症を引き起こす可能性が高いことが示唆された。この研究はIPDの病態解明に役立ち、肺炎球菌コロニーの莢膜光透過性の評価はIPDの予測因子として役立つ可能性がある。本研究成果は、Journal of Medical Microbiology 2024;73:001784.に報告した。共同研究者の国立感染症研究所第一細菌部と協力し、さらに菌株19F型の莢膜変異株を作成している
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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、実験環境の準備のため研究が遅れていたが、まず第１報の論文が受理された。
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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。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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