2022 Fiscal Year Annual Research Report
Biofilm形成に関わる免疫と細菌間クロストークの解明、新規治療法の開発
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20K09842
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
下寺 佐栄子 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (10868227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
館 正弘 東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (50312004)
菅野 恵美 東北大学, 医学系研究科, 教授 (10431595)
丹野 寛大 東北大学, 医学系研究科, 講師 (10755664)
高木 尚之 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (30569471)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 慢性創傷 / Biofilm / 好中球 / クオラムセンシング機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題において申請者らは、褥瘡や糖尿病性下腿潰瘍など難治性皮膚潰瘍におけるBiofilm形成への免疫と細菌間クロストークの関与について解明し、宿主由来のBiofilm誘導因子をターゲットとした新規治療法の確立を目指している。特に、好中球がBiofilm誘導に関与する可能性に注目している。創傷治癒において、好中球は最も早く創部に到達し、初期の感染防御や炎症反応に重要な役割を担う。その一方でBiofilmを伴う皮膚潰瘍では、好中球による組織障害が報告されており、好中球の暴走が慢性的感染症のトリガーではないかと指摘されている。
我々は昨年度、緑膿菌クオラムセンシング分子の合成に関わるlasI遺伝子を欠損した緑膿菌とその親株であるPAO1を用いて、lasI遺伝子が好中球集積に関わるか否かについて検証を行った。PAO1株と比較してlasI遺伝子を欠損した緑膿菌株では、創部への好中球集積が約半数に減少した。また、好中球の誘導に関わるサイトカインであるTNF-αは約3分の1の産生量に減少した。次にlasI遺伝子が産生に関わるクオラムセンシング分子である3-oxo-C12-HSLを創傷部位に投与したところ、TNF-α産生を伴い、創傷部位に大量の好中球集積を認めた。
今年度は、クオラムセンシング分子である3-oxo-C12-HSLの働きを阻害するanti-3-oxo-C12-HSL抗血清を用いて解析を行ったところ、anti-3-oxo-C12-HSL抗血清投与群では、再上皮化、創部への好中球集積、TNF-α産生が優位に減弱することを確認した。
以上のことから、緑膿菌クオラムセンシング分子3-oxo-C12-HSLは、好中球の遊走、TNF-α産生の増加に関与することが明らかになり、anti-3-oxo-C12-HSL抗血清を用いた免疫を介したバイオフィルム阻害の可能性が導かれた。
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