2017 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of a bacterial contributor to coughing fits in whooping cough
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16K19124
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中村 佳司 九州大学, 医学研究院, 学術研究員 (60706216)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 百日咳 / 発作性咳嗽 / 感染動物モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、百日咳の主症状である咳嗽発作を引き起こす原因因子（咳嗽因子）の同定を目指し、申請者らが発見した咳嗽発作に関連する細菌側の遺伝子（cough X: cx）の機能解析を行った。前年度までに、菌体あるいは破砕液の投与で咳嗽発作を引き起こす実験動物を用いた咳嗽の定量的評価法によって、cx遺伝子産物であるCXが咳嗽因子の発現を制御することを示唆する結果を得た。CXの下流で転写制御を受ける遺伝子を個別に欠失させた変異株 (21株)を作製した。各変異株の咳嗽発作惹起能を野生型と比較すると、ある遺伝子（cough-related gene: creg）を感染させた動物の咳嗽発作回数が低下していることが分かった。一方で、creg欠失株の菌体破砕液投与による咳嗽発作の誘発も明らかとなったことから、cregによって発現されるCregが咳嗽因子として機能する可能性は低いと考えられた。
菌体破砕液による定量的咳嗽惹起能評価法の条件検討の過程で、ボルデテラ属菌の主要な病原因子の発現制御に寄与する二成分制御系因子である、BvgASを不活性化させた菌の破砕液が投与動物に咳嗽発作を引き起こさないことを新たに見出した（前年度に報告）。そこで、これまでのcx遺伝子の機能解析に加え、上記の咳嗽評価法を用いて、BvgASの下流に存在すると予想される咳嗽因子の探索を行った。結果的に、17の候補遺伝子の中から、染色体上に連続して局在するx1とx2の両遺伝子欠失株の破砕液を投与した動物の咳嗽発作が減少することが分かった。さらにこの変異株を感染させた動物においても咳嗽の回数が減少したことから、咳嗽発作とX1あるいはX2、またはその両方との関連性が強く示唆された。
本研究によって咳嗽発作に関連する遺伝子をそれぞれ明らかにした。今後これらの遺伝子の詳細な機能解析を行うことで、咳嗽因子の特定が可能になると考えられた。
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