2018 Fiscal Year Research-status Report

劇症型肺炎球菌感染症の発症メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number	16K09953
Research Institution	National Institute of Infectious Diseases
Principal Investigator	常彬国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (50370961)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	肺炎球菌 / 劇症型感染症
Outline of Annual Research Achievements	1：次世代シーケンサーを用いての解析平成30年度、次世代シーケンサーによる全ゲノムの解読を行った劇症型感染症患者より分離された 21 株および健常者の後鼻腔由来、劇症型感染症患者由来菌と同じ血清型および近縁（同一）のシーケンスタイプを有する肺炎球菌 24 株、計45株の全ゲノムの配列情報をアセンブリした。また、劇症型感染症由来肺炎球菌の配列と非劇症型感染症由来肺炎球菌のゲノム配列を比較し、劇症型と非劇症型に共通している遺伝子、劇症型にあり非劇症型にはない遺伝子などについて探索を行った。 2：日本に特有肺炎球菌株のゲノム解析 2016年以後に、日本国内に血清型12F型肺炎球菌による侵襲性肺炎球菌感染症が多発している。日本で分離された12F型肺炎球菌のシーケンスタイプは主にST4846で、欧米で分離される12F型肺炎球菌と異なるタイプを示す。これらの日本（アジア）特有の12F型肺炎球菌の発症機構を解明するために、我々は12F型、ST4846タイプ肺炎球菌の全ゲノム配列を決定し、ゲノム情報のアナウンスメントを行った。 3：培養細胞への感染実験肺炎球菌の劇症型感染症を引き起こすメカニズムを解明するため、ヒト好中球系細胞に分化させた HL60 細胞およびヒト血管内皮系培養細胞 EA.hy 926 細胞を用いて、肺炎球菌の生存性を評価する感染実験を行った。肺炎球菌の各莢膜型に特異的な抗血清を用い、莢膜抗原の抗原性をブロックした劇症型感染症患者および保菌者由来肺炎球菌を培養細胞に感染させ、細胞内での生存性を比較した。その結果、細胞に貪食された1時間および2時間後に、劇症型感染症患者および保菌者由来肺炎球菌の細胞内生存性に有意差は認められなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究の目的を達成するために、本年度中は次世代シーケンサーで得られた 45 株の肺炎球菌の全ゲノム配列情報をアセンブリし、劇症型と非劇症型に共通している遺伝子、劇症型にあり非劇症型にはない遺伝子の探索作業が進行している。また、肺炎球菌の病原性を評価するための培養細胞を用いるin vitro の感染実験系を作成し、細胞内での肺炎球菌の生存性を評価できるようになった。従い、予定していた目的は達成できたと考え、おおむね順調に進展していると判別した。
Strategy for Future Research Activity	今後、劇症型感染症由来肺炎球菌に特異的に存在する遺伝子の探索を続くと共に、肺炎球菌の病原性を評価できる in vitro の細胞感染実験モデル系を用い、各種サイトカインのmRNA発現プロファイルを解析し、肺炎球菌劇症型感染症を引き起こすメカニズムを解明予定である。 1：劇症型感染症由来肺炎球菌に特異的に存在する遺伝子を探索する。本研究期間中に得られた全ゲノムの配列情報を解析し、劇症型と非劇症型に共通している遺伝子、劇症型にあり非劇症型にはない遺伝子などについて探索し続ける予定である。 2：培養細胞における各サイトカインのmRNA発現プロファイルの解析。平成29-30年度に、肺炎球菌感染による培養細胞の炎症性サイトカイン産生の変化を検討した。その結果、培養細胞の各炎症性サイトカインの分泌量は、劇症型菌と非劇症型菌には大きな変化が見られなかった。今後、RT-PCRを応用し、T細胞が産生するサイトカインRNAレベルでの発現量をモニタする解析する系を作成する。サイトカイン (IFNγ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、TNFα,β)の種類を増やして、各サイトカインのmRNA発現プロファイルを同時に解析し、劇症型菌と非劇症型による違いがあるかどうかを明らかにする。
Causes of Carryover	年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったため。当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、平成30年度分についてはほぼ使用済みである。