2017 Fiscal Year Research-status Report
Identification and characterization of susceptibility gene for severe pneumococcal pneumonia
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17K10033
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
木村 聡一郎 東邦大学, 医学部, 講師 (60408870)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 肺炎球菌 / 疾患感受性遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺炎球菌は、市中肺炎の原因菌として国・地域を問わず最も高頻度に分離される。本菌は口腔・鼻腔に存在する常在菌であり、誤嚥などにより肺胞腔に侵入した肺炎球菌は肺胞マクロファージ・好中球により貪食殺菌されるが、莢膜が存在すると貪食殺菌に対して抵抗性に働く。肺炎球菌自体の病原性については多くの報告があるが、肺炎の重症化に関わる宿主側の要因はほとんど解明されていないのが現状である。これまでに肺炎球菌によるマウス肺炎モデルを構築しており、臨床から高頻度に分離される莢膜型の肺炎球菌によって肺炎が重症化することを見出している。そこで本研究では、肺炎球菌性肺炎の重症化に関わる疾患感受性遺伝子を特定し、重症化と莢膜型との関連性を見出すことを目的としている。
これまでに臨床から高頻度に分離される莢膜型の肺炎球菌をCBA/JNマウスに感染させることによって肺炎が重症化することを見出している。そこで本年度は、CBA/JNマウス（比較対象としてCBA/Jマウスを使用）の全ゲノム配列を解析し、責任遺伝子領域を中心にC57BL/6およびCBA/Jマウス（CBA/JNマウスの近縁種）との配列比較解析を実施した。また、既に先行研究により肺炎球菌を感染させたCBA/JNマウスとCBA/Jマウスの肺を用いて網羅的遺伝子発現解析を実施し、抗原提示に関わるciita遺伝子が致死感受性の高いCBA/JNマウスで高値を示すことが分かっている。そこでciita遺伝子と肺炎との関連性について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１）比較ゲノム解析の実施
これまでに、250匹のF2マウスを用いて連鎖解析を実施し、肺炎球菌性肺炎の重症化に関わる責任遺伝領域を特定したが、領域内の塩基配列情報は未決定のままである。そこで本研究項目では、CBA/JNマウスの全ゲノム配列を解析し、責任遺伝子領域を中心にC57BL/6およびCBA/Jマウス（CBA/JNマウスの近縁種）との配列比較解析を実施した。得られた配列データをもとに、参照配列（CBA/JおよびC57BL/6）に対し取得リードをマッピングすることにより、配列決定・変異の検出を行ったが、責任領域内には特異な変異等は見つからなかった。現在、責任遺伝領域外の配列も含めて、別の解析方法を用いて検討している。
２）抗原提示に関わるciita遺伝子に関する検討
これまでに肺炎球菌を感染させたCBA/JNマウスとCBA/Jマウスの肺での網羅的遺伝子発現解析を実施し、抗原提示に関わるciita遺伝子が致死感受性の高いCBA/JNマウスで高値を示すことが分かっている。ciita遺伝子はIFNγによりコントロールされることが知られている。そこで肺炎球菌を感染後に経時的にIFNγとciita遺伝子の発現を調べたところ、両者に相関が見られた。さらにIFNγの発現と肺内菌数との相関も見られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予想とは異なり、責任遺伝領域内においてCBA/JNマウスとCBA/Jマウスとで特異なDNA配列や遺伝子変異等は観察されなかった。この点については、DNA配列上の変化ではなくエピジェネティックな変化により肺炎の重症化を招いている可能性もあるため、エピゲノム解析も視野に入れて検討する予定である。一方、疾患感受性遺伝領域内に存在するciita遺伝子についてはIFNγとの関連性も示されたため、引き続き肺炎の重症化との関連を検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも研究の進捗がやや遅れているため、予定されていたエピゲノム解析を実施できなかった。エピゲノム解析では解析するターゲットを絞る必要があるが、予備検討によりそのターゲットを好中球もしくはマクロファージに絞っているため、次年度ではスムースに実施できるものと考えている。これらに加え、次年度では、予定していた生体防御反応と病原体認識機構の解析を実施予定であり、これらに使用する試薬・消耗品等の購入費、成果発表のための学会参加費や旅費等に使用する予定である。
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