2020 Fiscal Year Research-status Report
新規化膿レンサ球菌性扁桃炎モデルによる好中球細胞外トラップ分解産物の病原性解析
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17K14974
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 基嗣 東京大学, 医学部附属病院, 届出研究員 (40755740)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 化膿レンサ球菌 / 好中球細胞外トラップ / DNase / Streptococcus pyogenes / Group A streptococcus / NETs |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化膿レンサ球菌の臨床分離株をマウスに経鼻感染させた新規マウスモデルを構築し、化膿レンサ球菌感染72時間後に菌血症を来たし、感染6日後までに致死的となる再現性の良い感染動物モデルを構築した。化膿レンサ球菌の経鼻感染により、著しい鼻粘膜上皮細胞のアポトーシスが観察された。感染局所では、好中球とマクロファージの浸潤がみられたが、菌塊の中心部には好中球のみが観察された。抗Ly6G抗体を用いて好中球を一時的に除去したマウス及びClodronateを用いてマクロファージを一時的に除去したマウスを作製し、化膿レンサ球菌を経鼻感染させたところ、好中球除去マウスでは感染局所の菌数が減少し、マクロファージ除去マウスでは菌数が増加した。このことから、好中球が化膿レンサ球菌の感染拡大に寄与したと考えられた。化膿レンサ球菌は、分泌型DNaseにより好中球細胞外トラップを分解するため、同分解産物によるマクロファージ細胞死が起きている可能性を検討した。ヒト単球系細胞を用いたin vitroの実験において、化膿レンサ球菌培養液上清には強い細胞毒性が観察された。好中球を刺激して、好中球細胞外トラップを発生させた後、化膿レンサ球菌培養上清を添加して得られた好中球細胞外トラップ分解産物は、ヒト単球系細胞に対して化膿レンサ球菌培養上清に相加的な細胞毒性を示した。当該化膿レンサ球菌の有する分泌型DNase構成遺伝子のノックアウト菌株をマウスへ感染させたところ、著しい生存期間の延長及び感染局所菌数の減少が見られた。以上より、化膿レンサ球菌は、生体に本来備わっている感染防御機構としての好中球細胞外トラップ分解産物を分解するだけでなく、更なる感染拡大に利用していることが示唆された。本研究におけるノックアウト菌株作製と薬剤による免疫細胞除去の技術等を応用して、ピロリ菌感染症の宿主免疫応答の研究に参画し一定の成果を挙げた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、新型コロナウイルス感染症の影響で、実験可能な期間に制限があったため、やや遅れているとした。このため、特例措置に準じて、研究期間を1年間延長することとした。他方、学術論文は前年度と合わせて3編となり、概ね順調に研究成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、本研究の成果をまとめて発表することを目標とする。進捗状況及び研究期間等に基づき、現段階でのすべての実験結果を見直すとともに、本研究で得られた技術を応用することで、さらに新たな論文公表への可能性を模索する。
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| Causes of Carryover |
令和3年度は、先行研究及び本研究をまとめて発表するにあたって必要な経費を中心に申請する。
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