Basic and clinical study on the role of GILT on pathogenicity of bacterial toxins
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22K08581
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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 | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
高橋 健介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (40567294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 嘉直 長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (30273527)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ジフテリア / GILT / 細菌毒素 / コレラ |
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| Outline of Research at the Start |
ジフテリア菌とコレラ菌は毒素産生によって生じる致死的感染症であり、発展途上国では未だ重大な公衆衛生的課題である。しかし毒素産生細菌感染における宿主因子の関与には不明な点が多い。これらの細菌毒素はS-S結合の切断により細胞内に侵入し、毒性を発揮する。我々は以前にウイルス糖蛋白質のS-S結合を切断することにより感染を抑制する宿主防御因子GILTを発見した。本研究課題では、宿主因子GILTがジフテリアおよびコレラの毒素蛋白質の活性化に必須であるかどうか、そしてGILT遺伝子多型とこれらの細菌感染症の重症度が相関するかどうか解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、ウイルス・エンベロープ蛋白質のS-S結合を切断することにより感染を抑制する宿主因子GILTを同定した。ジフテリア菌が発現するジフテリア毒素はS-S結合が切断されることにより細胞内に侵入し、細胞毒性を発揮する。しかし、ジフテリア毒素のS-S結合を切断する因子はまだ同定されていない。我々は、GILTがジフテリア毒素のS-S結合を切断し、ジフテリアの病原性に関与しているのでないかと考えた。予期した通り、野生型HeLa細胞の培養において、ジフテリア毒素の添加は細胞死を誘導したが、GILTノックダウンHeLa細胞では、細胞死が抑制された。この現象が臨床においても確認できるかどうか調べている。デングウイルスは異なった血清型ウイルスによる２回の感染により重症化する。１回目の感染で獲得した抗体が、２回目の感染を促進するからである。よってデングウイルスのワクチンは重症化を促進する。それによりフィリピンではワクチンに対する国民の信頼が低下し、デングウイルスだけでなく様々なワクチン接種が敬遠された。その結果、様々な感染症患者が増加した。ジフテリアもその1つである。しかし、ジフテリア菌に感染しても重症化しないヒト、重症化するヒトがいる。この違いがGILTの発現量やSNPによって起こっているかどうか解析する。フィリピン・サンラザロ病院では毎年10-20名のジフテリア患者が検出される。これら患者のGILT発現量およびSNPと重症度の相関を観察する。サンラザロ病院小児科との共同研究契約を締結し、現在、臨床研究の倫理委員会の承認を申請している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していたように、GILTノックダウン細胞におけるジフテリア毒素による細胞死の誘導が抑制される結果を得た。ジフテリア毒素はマウスに対して毒性を示さないが、コレラ毒素はマウスに病原性を持っている。またコレラ毒素もS-S結合が切断されることにより細胞毒性を発揮することが知られている。そのため、マウスを用いたin vivo研究ではコレラ毒素を使用した。非常に重要な結果として、野生型マウスを100%死亡させる量のコレラ毒素をGILTノックアウトマウスに接種すると、その死亡率は33%に低下した。in vivoにおいてコレラ毒素による病原性に宿主GILTが重要な働きをしていることが実証された。臨床研究を行うためにフィリピン・サンラザロ病院小児科との共同研究契約を締結した。
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| Strategy for Future Research Activity |
倫理委員会の承認を得て、患者サンプルのGILT発現レベルをreal-time PCRにより定量する。また各患者のGILT SNPを同定し、重症度との相関を統計学的に解析する。また、ジフテリア毒素だけでなく、コレラ毒素もS-S結合が切断されることにより病原性を発揮することが知られている。コレラ毒素の培養細胞およびマウスにおける毒性発揮に対するGILTの影響を解析する。GILTノックダウン細胞、GILTノックアウトマウスを用いて解析する。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
