B群レンサ球菌による劇症型感染症の分子基盤

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08795
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 池辺 忠義 国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (20333362)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 病原性 / 劇症型溶血性レンサ球菌感染症 / B群レンサ球菌

Outline of Annual Research Achievements

劇症型溶血性レンサ球菌感染症（STSS）は、患者の約30-50%が死亡する極めて致死率の高い全身性感染症である。B群レンサ球菌によるSTSSは、日本において、その症例数が5年前と比較して10倍以上に増加している。しかしながら、STSSを引き起こすB群レンサ球菌について世界を含めてほとんど研究されていない。B群レンサ球菌によるSTSSにおいて、菌がどのように変化したか調べることを目的とする。
前年度の研究結果より、STSS株において特定の遺伝子において変異が確認され、この遺伝子の変異により、分泌タンパク質の増加が確認された。本年度では、この同定した原因遺伝子について、STSS株においてどれくらいの頻度で変異がみられるか調べるため、STSSを引き起こした様々な血清型のB群レンサ球菌50株について原因遺伝子の塩基配列を決定した。塩基配列を決定したのち、アミノ酸配列に翻訳した結果、50株中13株において変異がみられた。一方、膣由来株においては50株中1株しか変異がみられなかった。STSSを引き起こしたB群レンサ球菌のこの遺伝子の変異部位は、株によって異なる位置にマップされた。このことより、特定の位置に変異を持つ株が広まっていないことが考えられた。
STSS株において特定のタンパク質の増加がみられた。このタンパク質をSDS-PAGEにより分離し、ゲルから切り出したのち、LC-MS/MSによりタンパク質を同定した。その結果、このタンパク質は以前の研究で細胞外へ分泌されるタンパク質であることが確認された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

変異株ができていないから

Strategy for Future Research Activity

変異株を作製し、原因遺伝子の変異によりin vivoで病原性に影響を与えるか調べるため、マウスをもちいた動物実験を行う。
ゲノムワイドな遺伝子発現制御解析に加え、新規の病原性遺伝子を検索するため、STSS株、膣由来株、膣由来株の原因遺伝子を変異させた株からRNAを抽出し、マイクロアレイあるいはRNA-seqを行う。
病原性に関与する遺伝子を検索するため、原因遺伝子に変異のみられるSTSS株で発現の上昇がみられ、ホモロジーサーチやモチーフ検索で膜タンパク質あるいは分泌タンパク質をコードしていると推測される遺伝子を選択する。膜タンパク質、あるいは、分泌タンパク質と推測された機能未知のものについて、遺伝子破壊株を作製する。作製した破壊株を用いて、マウスを用いた動物実験を行い、病原性に関与するものを検索する。

Causes of Carryover

変異株の作製が遅れ、動物実験を行うところまで実験を進めることができなかったため、次年度使用額が生じた。次年度変異株の作製を早急に行い、動物実験に使用する予定である。