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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Periodontopathic bacterial outer membrane vesicles: Biogenesis and relation to development of chronic inflammation and carcinogenesis

Research Project

Project/Area Number 20H03861
Research InstitutionNational Institute of Infectious Diseases

Principal Investigator

中尾 龍馬  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (10370959)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 尾花 望  筑波大学, 医学医療系, 助教 (00722688)
川崎 忠寛  一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (10372533)
泉福 英信  日本大学, 松戸歯学部, 教授 (20250186)
平山 悟  新潟大学, 医歯学系, 助教 (70778555)
佐々木 祐生  一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (80808668)
上野 尚雄  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 医長 (90450832)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords膜小胞
Outline of Annual Research Achievements

近年、歯周病が膵臓癌発症の危険因子となることが報告されている。特に、歯周病原細菌のPorphyromonas gingivalis、Fusobacterium nucleatum、Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa)、の感染が発症に関与していると報告された (Sun Z et al. Front Cell Infect Micobiol 2019)。しかしながら、膵臓とは遠隔にある口腔細菌が、膵臓癌を誘導する機序は不明である。本研究では、Aa由来の外膜小胞(Aa-OMVs)は宿主細胞のDNA損傷とそれに続く細胞周期の停止を通して、ヒト由来膵癌細胞の浸潤能を亢進させ、癌の悪性化に寄与することが明らかになった。また、この作用はAa-OMVsに特異的で、OMVs中のCDTが重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。このような結果は、Aa-OMVsが膵臓癌の発生に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。また、Aa-OMVsは宿主細胞の炎症を惹起する性質を有していることが明らかとなったため、腫瘍微小環境の形成にも関与することで間接的に発癌に作用している可能性も考えられた。
また、OMVsの産生機構の解明については、高速原子間力顕微鏡を用いたリアルタイムイメージング装置を活用した。Pgに対する食品由来抗菌化合物による形態変化を観察した。Pgの膜小胞産生を促す化合物、菌体の膜にクレーター状の穴を開ける化合物を同定した。また、抹茶のPgに対する抗菌作用、およびPgのメジャー線毛FimAを介した抹茶による菌体の自家凝集機序を明らかにした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Umea University(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Umea University
  • [Int'l Joint Research] Karolinska Institutet(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Karolinska Institutet
  • [Journal Article] Multimodal Inhibitory Effect of Matcha on Porphyromonas gingivalis2024

    • Author(s)
      Ryoma Nakao, Ayami Takatsuka, Kengo Mandokoro, Naoki Narisawa, Tsuyoshi Ikeda, Hideki Takai, Yorimasa Ogata
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mucosal adjuvanticity and mucosal booster effect of colibactin-depleted probiotic <i>Escherichia coli</i> membrane vesicles2024

    • Author(s)
      Uchiyama Hiroki、Kudo Toshifumi、Yamaguchi Takehiro、Obana Nozomu、Watanabe Kenji、Abe Kimihiro、Miyazaki Hidetaka、Toyofuku Masanori、Nomura Nobuhiko、Akeda Yukihiro、Nakao Ryoma
    • Journal Title

      Human Vaccines &amp; Immunotherapeutics

      Volume: 20 Pages: 2337987

    • DOI

      10.1080/21645515.2024.2337987

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of selective isolation media for detecting Actinomyces and Schaalia genera from oral specimens containing indigenous bacteria2024

    • Author(s)
      Sadao Aoki, Hiroko Yahara, Ryoma Nakao, Osamu Tsuzukibashi, Koji Yahara
    • Journal Title

      Access Microbiology

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biofilm-derived membrane vesicles exhibit potent immunomodulatory activity in Pseudomonas aeruginosa PAO12024

    • Author(s)
      Minato Takahara, Satoru Hirayama, Hiroyuki Futamata,Ryoma Nakao, Yosuke Tashiro
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 未定 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of genes involved in enhanced membrane vesicle formation in Pseudomonas aeruginosa biofilms: surface sensing facilitates vesiculation2023

    • Author(s)
      Kanno Mizuki、Shiota Takuya、Ueno So、Takahara Minato、Haneda Keisuke、Tahara Yuhei O.、Shintani Masaki、Nakao Ryoma、Miyata Makoto、Kimbara Kazuhide、Futamata Hiroyuki、Tashiro Yosuke
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 14 Pages: 1252155

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1252155

  • [Presentation] 細菌が創る膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取り組み2024

    • Author(s)
      中尾龍馬
    • Organizer
      日本小動物歯科研究会
    • Invited
  • [Presentation] A Novel Vaccine Platform against Pneumococcal Infection Using Glycoengineered Membrane Vesicles of Probiotic Escherichia coli2024

    • Author(s)
      Ryoma Nakao
    • Organizer
      The 4th Asian Pneumococcal Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生物発光共鳴エネルギー移動を用いた細菌膜小胞の生体内観察最適化2023

    • Author(s)
      木本万結、小根山千歳、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • Organizer
      第36回日本微生物生態学会
  • [Presentation] 大腸菌膜小胞のワクチン利用に向けた異種多糖抗原輸送効率の向上2023

    • Author(s)
      竹井奎多、今泉昌慶、二又裕之、中尾龍馬、田代陽介
    • Organizer
      日本膜学会 第45年会,膜シンポジウム2023の合同大会
  • [Presentation] Mahanimbineは歯周病原細菌の表面にクレーター状の穴を開ける2023

    • Author(s)
      中尾龍馬、池田剛、明田幸宏
    • Organizer
      第96回日本生化学会総会
  • [Presentation] 歯周病原細菌とその外膜小胞の構成・構造の解析2023

    • Author(s)
      高橋葵、長田勝英、中村知世、西野智彦、小林宏尚、中尾龍馬
    • Organizer
      第96回日本生化学会総会
  • [Presentation] 膜小胞ワクチン:歯周病や感染症の制御に向けた取組み2023

    • Author(s)
      中尾龍馬
    • Organizer
      第106回日本細菌学会関東支部会
    • Invited
  • [Presentation] プロバイオティクス大腸菌由来外膜小胞を使った肺炎球菌ワクチンの投与ルートの検討2023

    • Author(s)
      中尾龍馬、安部公博、山口雄大、木村聡一郎、明田幸宏
    • Organizer
      第 53 回レンサ球菌研究会
  • [Presentation] フェンネルシード由来ペトロセリン酸による口腔環境改善の可能性2023

    • Author(s)
      吉野七海、小池麻里子、伊藤健吾、恩田浩之、池田剛、中尾龍馬
    • Organizer
      第77回日本栄養・食糧学会大会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] プロバイオティクス大腸菌の二重変異株、該二重変異株から産生される膜小胞、及びそれを用いた製品2024

    • Inventor(s)
      中尾 龍馬、安部 公博、尾花 望、渡辺 賢二
    • Industrial Property Rights Holder
      国立感染症研究所長
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2024- 33964
  • [Patent(Industrial Property Rights)] バチルス属細菌の膜小胞を基盤とする担体及びそれを用いた製品2024

    • Inventor(s)
      安部 公博、中尾龍馬
    • Industrial Property Rights Holder
      国立感染症研究所長
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2024-037222

URL: 

Published: 2024-12-25  

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