DNAマイクロアレイを用いたトキソプラズマ症の病態解析と診断・治療法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557025
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 矢野 明彦 千葉大学, 医学部, 教授 (20135122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩倉 洋一郎 東京大学, 医学科研究所, 教授 (10089120) ; 野呂瀬 一美 千葉大学, 医学部, 助手 (30156244) ; 青才 文江 千葉大学, 医学部, 助教授 (80150316) ; 関 直彦 ヘリックス研究所, 主任研究員 ; 辻本 敦美 DNAチップ研究所, 主任研究員
• Keywords: トキソプラズマ原虫 / TgHSP70遺伝子 / TgHSP30遺伝子 / マイクロアレー / IFN-γ / IFN-γKOマウス / SAG1遺伝子 / danger signal

Research Abstract

トキソプラズマ原虫毒性遺伝子であるTgHSP70の遺伝子クローニング及びTgHSP70の機能の解析とTgHSP70遺伝子発現統御機構、DNAマイクロアレイおよびdifferential display法を用いてトキソプラズマ症の病態解析、トキソプラズマ原虫感染細胞による抗原提示機能遺伝子の有機的相互作用の解析による病態解析を行った。トキソプラズマ原虫を野性型マウスに感染させると緩増虫体特異遺伝子であるTgHSP30の発現が72時間にわたり継続し、以後9日をピークとする急増虫体特異的SAG1遺伝子の発現が誘導され、以後急激にSAG1遺伝子の発現が抑制され各臓器における嚢子形成に入ることが示された。一方、IFN-γKOマウスでは感染後24時間以内に急激に緩増虫体特異的TgHSP30遺伝子の発現は抑制され代わりに急増虫体特異的SAG1遺伝子が発現され感染6日目にはトキソプラズマ原虫毒性遺伝子TgHSP30が発現し感染7日目に感染することが明らかになった。結果、トキソプラズマ原虫の緩増虫体特異遺伝子TgHSP30はIFN-γにより発現誘導・維持のシグナルを受けていること、一方、トキソプラズマ原虫急増虫体特異遺伝子SAG1と毒性遺伝子であるTgHSP70はIFN-γを介したシグナルにより発現抑制を受けていることが明らかになった。IFN-γによるこれらの遺伝子発現の統御には、JAK1,2,Stat1,IRF-1が関与していることが示された。さらに、TgHSP70分子の毒性発現機構の解析では、トキソプラズマ原虫感染マクロファージのNO産生を抑制することが示された。またTgHSP70は、B1細胞のRAG遺伝子を活性化し自己HSP70抗体産生を誘導し、トキソプラズマ原虫感染に対する生体防御反応を抑制することが明らかになり、その機序にFcRが関与していることが示された。

Research Products

• [Publications] A.Yano: "Academic exchange program between Malaysia and Japan in the field of Medical Science under the Core University Program of he Japan Society for the Promotion of Science and the Vice Chancellors' council of National Universities in Malaysia"Kazuhiko Yamamoto, Office of International Academic Affairs, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo. 181-186 (2000)
• [Publications] S.Saito.: "Establishment of Gene-Vaccinated Skin Grafting against Toxoplasma gondii infection in Mice."Vaccine. (in press). (2000)
• [Publications] H-S.Mun.: "A role of carboxy-terminal region of Toxoplasma gondii-heat shock protein 70 in enhancement of T.gondii infection in mice."Korean J.Parasitol.. 38(2). 107-120 (2000)
• [Publications] H-S.Mun.: "The effect of IFN-γ on Toxoplasma gondii in vivo : Toxoplasma gondii HSP70 as a danger signal in Toxoplasma gondii-infected mice."Cell Stress and Chaperones. 5(4). 328-335 (2000)
• [Publications] M.Chen.: "Anti-HSP70 autoantibody formation by B-1 cells in Toxoplasma gondii-infected mice."Infect. Immunology. 68(9). 4893-4899 (2000)
• [Publications] K.Norose,: "Organ Infectivity of Toxoplasma gondii Loads in IFN-γKnockout Mice."J.Parasitol.. (in press). (2000)
• [Publications] S.Nakazaki.: "Toxoplasmic encephalitis in patients with aquiredimmune deficiency syndrome -four case reports-."Neurologia medico-chirurgica. 4(2). 120-123 (2000)
• [Publications] H.Hata.: "Identification of Toxoplasma gondii tachyzoites and bradyzoityes by a quantitative competitive polymerase chain reactyion method after the acid treatment."Jpn.J.Trop.Med.Hyg.. Jpn.J.Trop.Med.Hyg.. 189-192 (2000)
• [Publications] N.Rikihisa.: "Establishment of a parabiotic rat model by anastomosis of common carotid artery."Microsurgery. 20. 116-120 (2000)
• [Publications] K.Norose.: "Serum antibodies to hsc71 in Vogt-Koyanagi-Harada disease."Br.J.Opthalmol.. 84(12). 1434-1435 (2000)