| Project/Area Number |
23K21279
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| Project/Area Number (Other) |
21H02371 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
胡 東良 北里大学, 獣医学部, 教授 (10333733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 久弥 北里大学, 獣医学部, 准教授 (80704569)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | ブドウ球菌 / スーパー抗原 / エンテロトキシン / 感染免疫 / ワクチン / 病原機構 / 黄色ブドウ球菌 |
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| Outline of Research at the Start |
黄色ブドウ球菌感染は牛伝染性乳房炎，豚剥脱性皮膚炎，鶏浮腫性皮膚炎・関節炎及び人の病院感染の重大な問題となり，宿主防御の綻びを縫って宿主に重篤かつ持続的な病態を形成する難治性感染症である．酪農・畜産業に甚大な経済損失をもたらしている．しかし，現在，有効な防御対策と予防ワクチンが欠いている．そこで，本研究では，黄色ブドウ球菌感染におけるブドウ球菌エンテロトキシン（SEs）の新たな病原機構を分子・細胞レベル及び生体レベルで解析し，本菌と宿主の攻防におけるSEsの作用機序を明らかにすると共に，防御ワクチン抗原を探索し，次世代ワクチン開発への応用を探る．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、主に下記の実験と解析を行なった。
①スーパー抗原（SAg）が黄色ブドウ球菌のマクロファージ感染に及ぼす影響の解析： 本研究では、細菌感染初期に重要なマクロファージに対するSAgの作用を精査するため、まず、834株および全SAgノックアウト株に黄色蛍光タンパク質発現プラスミド(pP3-hfYFP)を導入し、それぞれWTおよびKOとした。RAW264.7細胞にWTまたはKOを感染させ、両株はいずれもMOI 25から100で傷害性は見られなかった。また、感染したRAW264.7細胞内の蛍光および生菌数はWTとKOで差が見られず、SAgはマクロファージへの侵入または貪食、菌のクリアランスに影響が無いことが示唆された。さらにqPCRによって菌感染時のマクロファージ内のサイトカイン遺伝子転写量を比較した。感染後24時間においてKOのIL-1β、IL-6、TNF-αはWTと比較して有意に高値を示した。SAgは細胞傷害性や菌の取り込みおよびクリアランスには影響がないものの、炎症性サイトカインの産生を抑制しマクロファージや他の免疫細胞の活性化を阻害することで、S. aureusの局所および全身感染に寄与することが示唆された。
②スーパー抗原が黄色ブドウ球菌のマウス経鼻感染に及ぼす影響の解析： 本研究では、ヒト臨床由来株であり、8種のSAg遺伝子を保有するS. aureus 834株（WT）とその全SAg遺伝子欠損株であるSAgs KO株を用いてマウス感染実験を行い、SAgの存在がS. aureus の局所感染や全身への移行、免疫応答に影響を与えるか検討し、非常に有意義な結果が得られた。今後、さらにS. aureus感染におけるSAgの有無と各臓器における免疫応答との関連を精査し、SAgがS. aureusの感染成立や定着に及ぼす影響をより詳細に解析する必要がある。
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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
今年度の研究は基本的に予定の計画通り、834株および全SAgノックアウト株に黄色蛍光タンパク質発現プラスミド(pP3-hfYFP)を導入し、それぞれ黄色ブドウ球菌のマクロファージ感染に及ぼす影響、および黄色ブドウ球菌のマウス経鼻感染に及ぼす影響を詳細に解析した。これらの実験により非常に有意義な結果が得られた。今後、一部の実験結果についてさらに再現性実験を行う予定です。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、これまで作製した黄色蛍光タンパク質発現する834株および全SAgノックアウト菌株、スーパー抗原毒素蛋白、スーパー抗原活性を欠損させた変異毒素蛋白を用いて、黄色ブドウ球菌感染におけるスーパー抗原の新規病原性作用とその機序について、in vivo と in vitro 両方において詳細に解析する。
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