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Mouse model and omics analyses exploring bacterial and host factors involved in pathogenesis of MAC lung disease

Research Project

Project/Area Number 22K07065
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research Institution公益財団法人結核予防会 結核研究所

Principal Investigator

瀬戸 真太郎  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部 免疫科, 科長 (50383203)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords肺MAC症 / マウスモデル / トランスポゾンシークエンシング / RNAシークエンシング / MAC / TN-seq
Outline of Research at the Start

本研究では、肺MAC症マウスモデルを用いて、オミックス解析によって肺MAC症発症に関与する菌・宿主因子を同定する。肺MAC症患者から単離した臨床分離株を用いて、トランスポゾン変異株ライブラリーを構築する。変異株ライブラリーをマウスに感染させて、トランスポゾンシークエンシング(Tn-seq)を行い、肺内での増殖に関与する菌遺伝子を決定する。宿主因子については、感染マウスの肺および血液のRNAシークエンシング(RNA-seq)を行う。マウスモデルを用いて肺MAC症の発症機序を明らかにすることによって、ヒト肺NTM症の難治化、重症化に関わる菌・宿主因子の解明に向けた分子基盤を整備する。

Outline of Annual Research Achievements

これまでにマウスでも病原性を示す単離している肺Mycobacterium avium complex(MAC)症臨床分離株を4株単離している。マウス肺におけるMAC菌感染による影響を明らかにするために、マウスに病原性を示す臨床分離株を探索した。理化学研究所、農業生物資源ジーンバンクなど公的微生物菌株ライブラリーからヒトから単離したMAC菌を17株、共同研究者である森本耕三博士(複十字病院)から肺MAC症臨床分離株を37株、計50株を用いてこれまでに確立している方法(Furuuchi et al, Microbiol Spectrum, 2022)でスクリーニングを行った。その結果、マウス肺内で感染菌数を増加もしくは維持することができる菌株を4株単離した。これまでに単離している臨床分離株4株と含めて計8株を用いて、マウス感染肺の発現プロファイルを解析している。また、昨年度確立したMACトランスポゾン変異株ライブラリーをマウスに感染させて、感染前後で回収した菌DNAを用いて、Tn-seqを行い、マウス肺での感染に関与する菌遺伝子の同定も進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度計画していた、マウスで感染成立する更なる肺MAC症臨床分離株の同定、感染肺RNA-seq、マウス肺内での感染に関与する菌遺伝子の同定を行うためのTn-seqを行うことができたため、おおむね順調に進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

肺RNA-seqの結果、Tn-seqの結果をまとめて、肺MAC症における宿主、菌因子の同定をすすめる。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Novel Screening System of Virulent Strains for the Establishment of a <i>Mycobacterium avium</i> Complex Lung Disease Mouse Model Using Whole-Genome Sequencing2022

    • Author(s)
      Furuuchi Koji、Seto Shintaro、Nakamura Hajime、Hikichi Haruka、Miyabayashi Akiko、Wakabayashi Keiko、Mizuno Kazue、Oka Teruaki、Morimoto Kozo、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10 Issue: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.00451-22

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatial multiomic profiling reveals the novel polarization of foamy macrophages within necrotic granulomatous lesions developed in lungs of C3HeB/FeJ mice infected with Mycobacterium tuberculosis2022

    • Author(s)
      Seto Shintaro、Nakamura Hajime、Guo Tz-Chun、Hikichi Haruka、Wakabayashi Keiko、Miyabayashi Akiko、Nagata Toshi、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 12 Pages: 968543-968543

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.968543

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcription factor MAFB controls type I and II interferon response-mediated host immunity in Mycobacterium tuberculosis-infected macrophages2022

    • Author(s)
      Hikichi Haruka、Seto Shintaro、Wakabayashi Keiko、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 13 Pages: 962306-962306

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.962306

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間的マルチオミックスによる肉芽腫構造の解析2023

    • Author(s)
      瀬戸真太郎, 土方美奈子, 慶長直人
    • Organizer
      第98回日本結核・非結核性抗酸菌症学会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 空間的マルチオミックスで探索する結核肉芽腫における泡沫化マクロファージのバイオマーカー2023

    • Author(s)
      瀬戸真太郎、土方美奈子、慶長直人
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] オミックス解析による活動性結核マウスモデルにおける泡沫化マクロファージ形成過程の解析2022

    • Author(s)
      瀬戸真太郎、中村 創、引地遥香、土方美奈子、慶長直人
    • Organizer
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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