2015 Fiscal Year Research-status Report
唾液を用いた胃・腸管感染症リスク診断応用への可能性の探索
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15K11426
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
米澤 英雄 杏林大学, 医学部, 講師 (60453528)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茂木 瑞穂 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60422474)
大石 敦之 東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (50645166)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 口腔内細菌叢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
消化管開口部である口腔は、腸管に次いで多くの細菌が常在する組織である。こうした細菌は絶えず唾液と共に消化管へと流出している。口腔細菌、特にう蝕原因細菌であるStreptococcus mutantは強い抗菌活性を持つ抗菌物質、バクテリオシンを産生することが報告されている。本研究は唾液中に含まれる細菌やバクテリオシンが、胃・腸管感染症を起こす細菌にどのような影響を与えているかについて解明する。さらに口腔内細菌の特徴である凝集性、特に他細菌との共凝集による胃・腸管感染症原因細菌への影響についても検討する。
S. mutansの代表的なバクテリオシンであるMutacinおよびSmbは、腸管感染症原因菌であるClostridium difficile、Clostridium perfringensおよびメチシリン耐性黄色ブドウ球（MRSA）に対して抗菌活性を示すことを明らかとした。特にMutacinI産生S. mutansは上記細菌の臨床分離株全てに抗菌活性を示した。
Helicobacter pyloriは、ヒト胃内に感染する細菌である。本細菌の付着に関する検討において、外膜タンパク質であるAlpABに着目した。AlpABを欠失した変異株は、バイオフィルム形成能が消失し、ヒト胃細胞であるAGS細胞への付着能も著しく減少した。AlpABは全てのH. pyloriが保有し、その遺伝子配列のほとんどは保存されているものの、AlpBアミノ酸121-146領域においては、これまで遺伝子配列が明らかとなっているH. pylori全てにおいて一致しない。そこで本領域を置き換えた組換え変異体を作成し、その細胞付着能を調べたところ、付着能に多様性が認められた。以上の結果より、H. pyloriの外膜タンパク質であるAlpABの多様性領域は、ヒト細胞への付着性に寄与していることが明らかとなった。
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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
S mutansが産生するバクテリオシンSmbおよびMutacinIが腸管感染症原因菌であるC. diffcile、C. perfringensおよびMRSAに抗菌性を示すかについて、C. diffcileはリファレンス株2株および臨床分離株14株、C. perfringensはリファレンス株5株、MRSAは臨床分離株10株を用いて検討した。Smbは、C. diffcileリファレンス株2株および臨床分離株11株(13/16)、C. perfringensは5株(5/5)に抗菌性を示し、MRSAには抗菌活性は認められなかった(0/10)。Smb非産生変異株を使用した抗菌活性試験では、これらの細菌に対する抗菌活性が消失したことから、Smbは多くのC. diffcileおよびC. perfringensに抗菌活性を認めることが明らかとなった。一方でMutacinIは全てのC. diffcile、C. perfringensおよびMRSAに抗菌性を示すことが明らかとなった。
H. pyloriの定着に関与する膜貫通型外膜タンパク質AlpBの、株間による一部の遺伝子配列の違いが及ぼす細胞付着能への影響について解析を行った。日本人胃十二指腸潰瘍患者由来臨床分離株であるTK1402は非常に強い細胞付着能を有し、TK1402株のalpBをリファレンス株である26695、NCTC11638、臨床分離株であるTK1029、TK1049やKR2003といった株のalpBに置き換えると、細胞付着能は減少した。AlpBの一部領域の遺伝子配列の違いが細胞付着能に与える影響は、アミノ酸配列の違いにより疎水度が異なることからAlpBの構造に変化が起き、その結果細胞付着能に影響を及ぼすことが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
MtacinIがC. diffcile、C. perfringensおよびMRSAへ実際に抗菌活性を示すかを明らかとするために、MtacinI欠失変異株の作成を行い、その抗菌活性の有無で判定する。さらにS. mutansに限らず、これまで報告されている口腔内細菌が産生する全てのバクテリオシンについても検討を行う。東京医科歯科大学の倫理委員会審査が終了し、患者検体の採取が可能となったことで、５歳前後の患者の唾液および便サンプルの採取を行い、バクテリオシン産生および非産生に群分けを行い、それぞれの腸管感染症原因細菌の存在や比率についての解析を行う。またこれら群間における、唾液および糞便中細菌叢の検討を行う。
H. pyloriの定着に関与するAlpABの解析は、その構造変異が何故細胞付着能に影響を及ぼすのかの解析を行う。AlpB多様性領域の疎水度による構造の変化に着目し、貫通領域の決定および変異による構造変化について検討を行う。また口腔内細菌が、H. pylori AlpABに及ぼす影響について検討を行う。口腔内細菌とH. pylori の凝集性に着目し、共凝集がおよぼすH. pylori への影響を、AlpABを中心として解析を行う。また口腔内細菌が産生するプロテアーゼがAlpABへ及ぼす影響についても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
研究結果のまとめの論文を現在投稿中であり、その際の論文校閲料金が3月末に請求があり、その料金が本年度に計上できなかったため、繰り越しとなった。また消耗品購入など、教室所有の物品が使用できたため、繰り越しとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越しの一部は論文校閲料金としてすでに支払い請求をしている。残りは消耗品購入に充てる。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Microevolution of Virulence-Related Genes in Helicobacter pylori Familial Infection.2015
Author(s)
Furuta Y, Konno M, Osaki T, Yonezawa H, Ishige T, Imai M, Shiwa Y, Shibata-Hatta M, Kanesaki Y, Yoshikawa H, Kamiya S, Kobayashi I.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 15
Pages: e0127197
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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