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The effects of diabetes on the immune response to cryptococcal infection

Research Project

Project/Area Number 21K16314
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Sato Ko  東北大学, 医学系研究科, 助教 (20832124)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsクリプトコックス / 糖尿病 / 感染免疫 / T細胞 / Th1
Outline of Research at the Start

クリプトコックス症のリスク因子の1つである糖尿病は、宿主の免疫不全状態が感染悪化の原因と考えられているが、直接的に感染免疫に与える影響については不明な点が多い。
本研究では、本真菌の排除に重要なM1マクロファージの活性化に関わる還元型グルタチオンと感染局所のpHに着目し、糖尿病が免疫応答・感染部位の微小環境に与える影響及びクリプトコックス症の発症病態について、動物モデルを用いた解析を通して解明する。
現在、易感染性を呈する疾患は数多く存在するが、クリプトコックス症においてリスク因子が免疫応答に与える直接的な影響は解明されていない。これらの解析を通して、クリプトコックス症の発症予防法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Cryptococcus neoformans is a yeast-type opportunistic fungal pathogen, which infects lungs via airborne rote and causes life-threatening meningoencephalitis in immunocompromised hosts. The detailed mechanism of susceptibility to diabetes mellitus (DM), which is a clinically significant risk factor for this infection, is not well known.
In this study, we analyzed the effects of DM on host defense against cryptococcal infection using an appropriate mouse model. In DM mice, the functions of dendritic cell were not changed. On the other hand, DM mice showed decreased Cryptococcus-specific Th1 responses, increased Treg cells, suppressed macrophage activation, and increased T cell exhaustion. These may exacerbate the infection by DM. Moreover, some of these changes were ameliorated by the addition of GSH.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、基礎疾患を有する患者における易感染性については世界的に重要な問題である。本研究により、糖尿病ではクリプトコックス特異的なTh1応答の低下とTreg細胞の増加を引き起こし、感染を増悪させていることが明らかとなり、その原因の一端にGSHの変化を含む糖の代謝異常が直接免疫応答を変化させている可能性が示唆された。これらの研究成果は今後、クリプトコックス症の発症予防・新規治療薬の開発につながる可能性が高い。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Mouse model of latent cryptococcal infection and reactivation2023

    • Author(s)
      Sato Ko、Kawakami Kazuyoshi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PAMPs and Host Immune Response in Cryptococcal Infection2022

    • Author(s)
      Ko Sato, Kazuyoshi Kawakami
    • Journal Title

      Medical Mycology Journal

      Volume: 63 Issue: 4 Pages: 133-138

    • DOI

      10.3314/mmj.22.005

    • ISSN
      2185-6486, 2186-165X
    • Year and Date
      2022-10-31
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of Dectin-2 in the Phagocytosis of Cryptococcus neoformans by Dendritic Cells2021

    • Author(s)
      Kitai Yuki、Sato Ko、Tanno Daiki、Yuan Xiaoliang、Umeki Aya、Kasamatsu Jun、Kanno Emi、Tanno Hiromasa、Hara Hiromitsu、Yamasaki Sho、Saijo Shinobu、Iwakura Yoichiro、Ishii Keiko、Kawakami Kazuyoshi
    • Journal Title

      Infection and Immunity

      Volume: 89 Issue: 10 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1128/iai.00330-21

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deficiency of lung-specific claudin-18 leads to aggravated infection with Cryptococcus deneoformans through dysregulation of the microenvironment in lungs2021

    • Author(s)
      Sato K, Matsumoto I, Suzuki K, Tamura A, Shiraishi A, Kiyonari H, Kasamatsu J, Yamamoto H, Miyasaka T, Tanno D, Miyahara A, Zong T, Kagesawa T, Oniyama A, Kawamura K, Kitai Y, Umeki A, Kanno E, Tanno H, Ishii K, Tsukita S, Kawakami K
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 21110-21110

    • DOI

      10.1038/s41598-021-00708-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] クリプトコックス潜伏感染モデルにおけるFingolimod(FTY720)投与による内因性再燃の免疫機序の解明2023

    • Author(s)
      吉田美智子, 佐藤光, 菅野恵美, 石井恵子, 川上和義
    • Organizer
      第97回日本感染症学会総会・学術講演会、第71回日本化学療法学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of latent cryptococcal infection and reactivation using a novel mouse model2023

    • Author(s)
      佐藤光, 川上和義
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] クリプトコックス症に対するワクチン開発の現状と展望2022

    • Author(s)
      佐藤光, 川上和義
    • Organizer
      第66回日本医真菌学会総会・学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] クリプトコックスの潜在性感染診断のためのIGRA法の開発2022

    • Author(s)
      佐藤光, 川上和義
    • Organizer
      第66回日本医真菌学会総会・学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖尿病におけるクリプトコックス感染増悪の免疫機序2022

    • Author(s)
      神林直希, 佐藤光, 丹野寛大, 菅野恵美, 石井恵子, 川上和義
    • Organizer
      第6回東北医真菌研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] クリプトコックス感染防御におけるClaudin欠損の影響2021

    • Author(s)
      佐藤光, 笠松純, 篠宮岳志, 山本秀輝, 石井恵子, 川上和義
    • Organizer
      第95回日本感染症学会学術講演会・第69回日本化学療法学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Poly (I:C) をアジュバントとしたクリプトコックス酸化鉄ナノ粒子ワクチンによるTh1型抗体産生の誘導2021

    • Author(s)
      篠宮 岳志, 梅木 彩, 佐藤 光, 笠松 純, 石井 恵子, 川上 和義
    • Organizer
      第95回日本感染症学会学術講演会・第69回日本化学療法学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] クリプトコックス感染防御における免疫応答の解析2021

    • Author(s)
      佐藤光
    • Organizer
      第32回日本生体防御学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Host immune response to fungal infection2021

    • Author(s)
      Ko Sato, Kazuyoshi Kawakami
    • Organizer
      第65回日本医真菌学会総会学術集会・真菌症フォーラム2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Cda2酸化鉄ナノ粒子ワクチンによる気道粘膜免疫の活性化とアジュバントによるTh1免疫応答の誘導:真菌ワクチンの開発へ向けた検討2021

    • Author(s)
      篠宮 岳志, 佐藤 光, 笠松 純, 石井 恵子, 川上 和義
    • Organizer
      第5回東北医真菌研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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