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2018 Fiscal Year Research-status Report

抗酸菌由来Dアミノ酸によるマクロファージの活性調節についての基礎的検討

Research Project

Project/Area Number 17K10028
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare

Principal Investigator

多田納 豊  国際医療福祉大学, 薬学部, 講師 (70432614)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨岡 治明  安田女子大学, 教育学部, 教授 (40034045)
佐野 千晶  島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (70325059)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsD-アミノ酸 / 抗酸菌 / マクロファージ
Outline of Annual Research Achievements

平成30年度は、非結核性抗酸菌であるM. intracellulareの細胞内D-アミノ酸の存在量およびL-アミノ酸との存在比を解析した。その結果、用いたM. intracellulare株においては5種類のD-アミノ酸が存在することが明らかとなった。このD-アミノ酸のマクロファージの活性化・分極化に対する影響についてL-アミノ酸とともに比較検討した結果、(1)IL-12やIL-10などの炎症性サイトカインや抗炎症性サイトカインの遺伝子発現およびタンパク質発現への影響や、(2)D-アミノ酸酸化酵素(DAO)の遺伝子発現への影響は認められなかった。他方、(3)存在が明らかとなった5種類のD-アミノ酸のうちの1つのD-アミノ酸は、M. intracellulare感染時のマクロファージによる活性酸化窒素分子種(NOS)の産生を増強すること、他方、M. intracellulare非感染条件下では、NOSの産生に影響を及ぼさないことが明らかとなった。
また、抗酸菌は細胞内寄生性細菌であり、抗酸菌の産生するD-アミノ酸の細胞内での作用について検討する必要があるため、マクロファージ細胞内へD-アミノ酸を送達する実験系の確立を目的として、D-アミノ酸のリポソーム製剤化を検討しており、直径0.1μmのリポソームの調製方法を確立した。しかしながら、マクロファージ細胞内への取り込みが不十分であるため、現在、リポソームの組成についてさらなる検討を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

抗酸菌が産生するD-アミノ酸の種類および量が明らかとなり、そのうちの1種類のD-アミノ酸のマクロファージに対する作用が明らかとなりつつある。また、細胞内寄生性細菌である抗酸菌が産生するD-アミノ酸は細胞内で作用することが考えられるため、D-アミノ酸の細胞内への送達が必要であり、細胞内への送達効率の改善のためにリポソームの組成等の更なる検討が必要であるものの、リポソームの調製系を確立しつつある。
しかしながら、D-アミノ酸の定量分析系の確立に難航しており、D-アミノ酸の定量に関して滞っている。
また、当該年度は所属する大学の運営に関するエフォートが非常に大きくなり、当初の計画と異なり、研究に関するエフォートを十分に確保することが困難であった。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進の方策としては、これまでの検討で明らかとなったD-アミノ酸によるマクロファージの活性酸化窒素分子種(NOS)の産生増強作用およびマクロファージの活性化と分極化の制御の詳細なメカニズムについて検討する。細胞内のシグナル伝達分子の発現や活性化、またはマクロファージ分極化マーカータンパク質の発現を指標として検討する。特に、抗酸菌は細胞内寄生菌であるため、細胞内でのD-アミノ酸放出モデルの確立が必要である。そこで、高効率にマクロファージ細胞内へD-アミノ酸を送達することを目的として、D-アミノ酸のリポソーム製剤の調製法を確立する。また、このリポソーム製剤化したD-アミノ酸がマクロファージの活性化や極性化にどのような影響を及ぼすのかについて、詳細に検討する。また、抗酸菌の病原性発現におけるD-アミノ酸の影響を明らかにする為、マウスを用いて、抗酸菌感染後の菌の増殖および病理像について解析を行う。

Causes of Carryover

当該年度は所属する大学の運営に関するエフォートが非常に大きくなり、当初の計画と異なり、研究に関するエフォートを十分に確保することが困難であった。また、D-アミノ酸分析系の確立が思うように進まず、D-アミノ酸発現変動等の解析が出来ていないため、この解析に関わる消耗品等の費用が使用されていないこと、そして、その解決策として外注によるD-アミノ酸分析を予定しており、その費用として保持するために次年度使用額が生じている。また、D-アミノ酸のマクロファージへの作用について、RNAseq解析を計画しており、そのための費用を保持するために次年度使用額が生じている。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] ATPの抗酸菌に対する増殖抑制作用のメカニズムの解明およびMACに対する抗菌薬との併用効果についての検討.2018

    • Author(s)
      多田納豊、金廣優一、山部清子、佐野千晶、清水利朗、冨岡治明
    • Journal Title

      結核・非定型抗酸菌症治療研究会

      Volume: - Pages: 5-18

  • [Journal Article] 非結核性抗酸菌に対する免疫応答2018

    • Author(s)
      佐野千晶、多田納豊、冨岡治明
    • Journal Title

      呼吸器ジャーナル(別冊)

      Volume: 66 Pages: 662-667

  • [Journal Article] Inhibition of tumor formation and metastasis by a monoclonal antibody against lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 12018

    • Author(s)
      Hara Y, Torii R, Ueda S, Kurimoto E, Ueda E, Okura H, Tatano Y, Yagi H, Ohno Y, Tanaka T, Masuko K, Masuko T.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 109 Pages: 3171-3182

    • DOI

      10.1111/cas.13755

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of novel mycobacterial inhibitors against mycobacterial protein kinase G.2018

    • Author(s)
      Kanehiro Y, Tomioka H, Pieters J, Tatano Y, Kim H, Iizasa H, Yoshiyama H.
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 9 Pages: 1517

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.01517

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 国内4 地域由来のMycobacterium avium 株におけるVNTR 遺伝子型と薬剤感受性の関係性.2019

    • Author(s)
      奈良 美春、白山 深晴、石澤 賢、戸村 雪花、佐野 千晶、梅田 啓、御手洗 聡、吉田志緒美、露口一成、藤田 昌樹、松本 武格、藤原 純子、竹下 治男、八木 秀樹、多田納 豊、冨岡 治明
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
  • [Presentation] ATP の抗菌活性メカニズムの解明と抗酸菌感染症の治療への応用に向けた検討.2019

    • Author(s)
      伴野友香,多田納豊,金廣優一,山部清子,佐野千晶,清水利朗,八木秀樹,冨岡治明:
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
  • [Presentation] マクロファージの役割と抗酸菌感染.2018

    • Author(s)
      佐野千晶,多田納豊,冨岡治明
    • Organizer
      第93回日本結核病学会総会
  • [Presentation] Mycobacterium avium complexを認識する高親和性短鎖可変部抗体 (scFv)の作製2018

    • Author(s)
      多田納 豊,加藤芳徳,石川智世,五味田朋伸,望月 涼,佐野千晶,山田高也,八木秀樹
    • Organizer
      第8回国際医療福祉大学学会学術大会
  • [Presentation] 抗酸菌症の免疫応答update2018

    • Author(s)
      佐野千晶,多田納豊,谷野良輔, 堀田尚誠, 天野芳宏, 濱口 愛, 沖本民生,濱口俊一,津端由佳里,栗本典昭,礒部 威, 冨岡治明
    • Organizer
      第12回日本結核病学会中国四国支部研究会
  • [Remarks] 国際医療福祉大学薬学部 生体防御学分野 Home Page

    • URL

      https://sites.google.com/site/immunobiologyiuhw/home?authuser=0

URL: 

Published: 2019-12-27  

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