キーストーン細菌である歯周病菌は肺炎クラミジア感染や動脈硬化を増悪化するか？

Research Project

Project/Area Number	23K09192
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research Institution	Aichi Gakuin University
Principal Investigator	内記良一愛知学院大学, 歯学部, 講師 (10434622)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	三谷章雄愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50329611) 長谷川義明愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70460524) 梅村正幸琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	autophagy / Chlamydia pneumoniae / Porphyromonas gingivalis / 誤嚥性肺炎 / 動脈硬化症 / 動脈硬化 / IL-17A
Outline of Research at the Start	わが国における死因の2位の心疾患と4位の脳血管疾患はいずれも生活習慣病の増悪因子である「動脈硬化」が大きく関与している。近年、肺炎クラミジア菌や歯周病原菌が肺炎やアテローム動脈硬化症と関連することが疫学的に証明されている。歯周病原菌のPorphyromonas gingivalis（P.g.菌）は、他菌種との共感染によって炎症の増悪をもたらす特徴をもつ。本研究では、肺炎クラミジア菌による誤嚥性肺炎、その後の動脈硬化症の増悪化におけるP.g.菌の役割の解明を試みる。また、病原性細菌の排除に重要なTh17細胞やTreg細胞による感染防御機構と、菌の免疫からのエスケープ機構を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	肺炎は、高齢者における死亡原因の一つであり、誤嚥性肺炎は特に重症化リスクが高い。本研究では、肺炎の主要原因菌であるPorphyromonas gingivalis（P.g.）と、誤嚥性肺炎のリスクを高める肺炎クラミジア（Chlamydia pneumoniae：C.p.）の共感染が、誤嚥性肺炎の増悪にどのように関与するかを明らかにすることを目的とした。特に、オートファジー制御メカニズムと炎症性サイトカイン産生について検討した。 C.p.感染は初期段階でオートファジーを誘発する一方、その後、TRAF6-Beclin1相互作用の促進とBeclin1のユビキチン化によってオートファジーを抑制することが明らかになった。また、P.g.菌はオートファゴソーム形成を阻害し、C.p.感染の増殖を促進する可能性があることが示唆された。共感染では、GAPR1タンパク質発現とTNF-α産生が単独感染よりも増加することが認められた。また、P.g.菌はオートファゴソーム形成を阻害し、C.p.感染の増殖を促進する可能性が示唆された。これらの結果は、C.p.とP.g.菌がオートファジーと炎症性サイトカイン産生を制御することで、誤嚥性肺炎の増悪に寄与している可能性があることを示唆している。一年目で得られた成果は、2024年度日本細菌学会にて発表予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究は、C.p.とP.g.の共感染が誤嚥性肺炎増悪にどのように関与するかを明らかにすることを目的とし、当初計画通りに順調に進展している。その主な理由は以下の通りである。・研究開始前に、C.p.とP.g.の共感染が誤嚥性肺炎増悪に及ぼす影響を明らかにするための明確な研究計画を策定し、この計画に基づき、オートファジーと炎症性サイトカイン産生という2つの重要なメカニズムに焦点を当て、C.p.とP.g.菌の単独感染および共感染モデルをマウスを用いて作成し、オートファジー関連タンパク質の発現・活性、炎症性サイトカイン産生などを測定した。・C.p.単独感染におけるオートファジー誘発と抑制メカニズム、P.g.菌によるオートファゴソーム形成阻害とC.p.感染増殖促進の可能性、C.p.、P.g.菌単独感染および共感染における炎症性サイトカイン産生、GAPR1タンパク質発現とTNF-α産生増加などの基礎的なデータ得た。・参加いただいた研究者メンバーと定期的にミーティングを行い、研究進捗状況を共有し、研究を効率的に進めている。また、日本細菌学会での発表予定など、積極的に研究成果を発信し、今後の研究発展に繋げていくことを目指している。これらの理由により、本研究は当初計画通りに順調に進展しており、C.p.とP.g.の共感染が誤嚥性肺炎増悪に及ぼすメカニズムの解明に近づいている。
Strategy for Future Research Activity	得られた成果を基に、マウス肺炎モデルにおける混合感染が動脈硬化を増悪化させるメカニズムの詳細な解明を行う予定である。具体的には、以下の点を検証する。 C.p.とP.g.菌をマウスに混合感染させるモデルを構築し、それぞれの菌が単独感染した場合と比較した病態変化を詳細に解析する。組織学的解析などを行い、混合感染が動脈硬化の指標に与える影響を定量的に評価する。混合感染における免疫担当細胞の動態や炎症性サイトカイン、オートファジー関連タンパクの発現量や活性変化を解析する。