2020 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of environmental response and micro-colony induction in uropathogenic E. coli
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19K07533
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
平川 秀忠 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80431758)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 尿路感染症 / 薬剤耐性 / 病原性 / バイオフィルム / 環境応答 / 発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、尿路感染症の主要な起因菌である尿路病原性大腸菌(UPEC)に着目する。本菌は、感染尿路系細胞内においてバイオフィルム様のマイクロコロニーを形成することが知られている。本研究では、UPECのマイクロコロニー形成に寄与する新規病原性因子並びに、マイクロコロニー形成の誘導機構を理解することを目的とする。
前年度（本研究初年度）において、UPECの環境感知応答システム活性化株と欠損株の構築に成功し、病原性誘導（マイクロコロニー形成誘導）に関与する環境感知応答システムの同定に成功した。
今年度（本研究２年目は、環境感知応答システムによるUPECの病原性誘導のメカニズムおよび、環境感知応答システムによって発現誘導される新規病原性因子の同定を行った。その過程で、UPECの新規病原性因子としてOmpXを発見し、その機能解析に成功した。OmpXは、外膜蛋白質の１種であり、UPECの鞭毛発現に寄与していることを明らかにした。さらに、鞭毛発現に依存して、腎臓上皮細胞内におけるマイクロコロニー形成と経尿道感染マウスにおける腎盂腎炎発症にも寄与していることを明らかにした。当研究結果は、OmpXがUPECによる尿路感染症を増悪させる新規病原性因子の一つであり、UPEC感染症に対する治療薬、予防薬の新たな標的候補になりうることを示している。また当研究成果は、米国微生物学会（American Society for Microbiology)発行の国際誌であるInfection and Immunity誌において発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度においてUPECの環境感知応答システム活性化株と欠損株の構築に成功し、病原性誘導との関係について解析を進めてきた。今年度は、病原性誘導の詳細なメカニズムの解析を行った。その過程で、環境感知応答システムによって制御される新規病原性責任因子OmpXを発見し、その機能解析に成功した。さらに、これまでに確立を行った膀胱上皮細胞を用いた病原性の評価系に加えて、新たに腎臓上皮細胞を用いた評価系の確立にも成功した。以上のことから、進捗状況として（２）おおむね順調に進行していると評価するに至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究最終年度は、OmpXに加えてさらなる病原性責任因子の同定を行うとともに、環境感知応答システムを介した病原性誘導機構のさらなる解明を目指す。さらに、環境感知応答システムの阻害剤候補化合物等を用いて、環境感知応答システム阻害による病原性抑制、感染予防効果についても評価を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス蔓延に伴い、参加予定学会の多くがオンライン開催となったため、旅費が当初の予定額よりも少なくなった。一方で、研究は極めて順調に進んでおり、一部の計画に関しては想定以上の成果を得ている。３年目では、学会発表や論文成果発表を当初の予定数より、多くできることを想定している。そのため、前年度の繰越金を成果発表費に充てることを予定している。
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