2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of interferon-dependent host defense system against legal infectious disease-causing microbes for domestic animals
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19H00970
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 雅裕 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (00444521)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高島 康弘 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (20333552)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | トキソプラズマ / IRGB6 / 寄生胞膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
家畜伝染病予防法で定める家畜の監視伝染病であるサルモネラ症、ネオスポラ症、野兎病、馬パラチフス、流行性羊流産、トキソプラズマ病、ロイコチトゾーン病、結核病、ヨーネ病、ピロプラズマ病を引き起こす病原体は細菌や原虫など多種多彩があるが、それらは全て細胞内寄生性であり、感染細胞内に病原体含有小胞と呼ばれる宿主細胞膜由来の独特な膜構造体を作り出す点で共通している。例えば、豚・めん羊・山羊の届出伝染病であるトキソプラズマ病の原因となるトキソプラズマ原虫は感染細胞内に「寄生胞」と呼ばれる病原体含有小胞を作り出す。慢性・潜伏感染するこれらの原虫を感染細胞内から排除するためには、宿主の細胞自律的免疫系がこの寄生胞膜を打ち破り原虫を殺傷する必要がある。我々は以前にインターフェロン(IFN)誘導性GTPaseであるGBPがトキソプラズマの感染細胞内での殺傷に重要であることを示した（Yamamoto et al. Immunity. 2012年；Sasai et al. Nature Immunol. 2017年）。今年度、新規のIFN誘導性GTPaseであるIRGB6の重要な役割を報告した (Lee et al. Life Sci. Alliance. 2020年)。IFN刺激した野生型細胞で観察される寄生胞膜の障害は、IRGB6欠損細胞では全く認められない。またIRGB6欠損細胞ではGBPの寄生胞膜への蓄積率が激減したことから、IRGB6はGBPよりもさらに上流で寄生胞膜を認識し破壊する分子であり、IRGB6欠損マウスは原虫感染に高感受性であった。以上のように、IRGB6はトキソプラズマ感染細胞で最初に寄生胞を破壊し原虫を殺傷し、個体レベルで生体防御応答を担う重要な宿主因子であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
トキソプラズマに対する免疫応答の研究論文がFront Cell Infect Microbiaol誌、Life Science Allinace誌およびParasit Int誌に掲載された。また、別の寄生胞膜形成病原体であるマラリア原虫の宿主細胞内の分化機構を明らかにし、J Exp Med誌に報告した。さらに、現在、IRGB6結合タンパク質であるIRGXについての解析をさらにすすめ、IRGB6依存的な抗トキソプラズマ免疫応答の全容をさらに解析しようとしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
トキソプラズマに対する生体防御反応の研究は主として、マウスとヒト細胞を用いて行われており、IFN誘導性GTPase、iNOS、IDO、PVM1などマウスやヒトで抗トキソプラズマ応答に重要であるIFN誘導性分子群が実際に豚においても同様に機能しているかは不明である。これまでに申請者は豚にIFN誘導性GTPase, iNOS, IDO1, PVM1が存在することを見出しているが、豚の抗トキソプラズマ生体防御反応を試験する実験系を整える。豚（マイクロブタ）の耳片をコラゲナーゼ・トリプシン処理し、豚の耳片由来の線維芽細胞 （porcine ear fibroblast = PEF）を作製する。また豚の脾臓を採取し、赤血球を取り除き、単細胞化する。その後、豚CD11bを認識する抗体（Abcam社）を用いてフローサイトメトリーによってCD11b陽性細胞を選別し、豚脾臓由来マクロファージ（porcine spleen-derived macrophage = PSDM）とする。初代培養のPEF及びPSDMの反応性を試験するためにリポ多糖（LPS）で刺激し、豚のIL-6 をELISAで測定する（Abcam社）。またPEF及びPSDMに豚IFN-γを作用させ、原虫数の低下が起きるかを試験する。IFN誘導性GTPase, iNOS, IDO, PVM1のmRNA発現を定量的RT-PCR法(qRT-PCR)及びウェスタンブロット法で検討する（豚とマウスでIFN誘導性GTPase, iNOS, IDOは配列がほぼ同じであることから抗体は使用できるが、PVM1については今後抗体を作製する）。ゲノム編集法で各分子の遺伝子欠損PEF及びRNAi法による遺伝子発現抑制PSDMを作製し、IFN依存的に原虫数が減少するかを検討する。
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[Journal Article] CXCR4 regulates Plasmodium development in mouse and human hepatocytes2019
Author(s)
Bando Hironori、Pradipta Ariel、Iwanaga Shiroh、Okamoto Toru、Okuzaki Daisuke、Tanaka Shun、Vega-Rodr?guez Joel、Lee Youngae、Ma Ji Su、Sakaguchi Naoya、Soga Akira、Fukumoto Shinya、Sasai Miwa、Matsuura Yoshiharu、Yuda Masao、Jacobs-Lorena Marcelo、Yamamoto Masahiro
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Journal Title
Journal of Experimental Medicine
Volume: 216
Pages: 1733～1748
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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