2020 Fiscal Year Research-status Report
肺炎重症化因子のプロテオーム解析を基盤とする創薬研究への展開
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20K09903
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
土門 久哲 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00594350)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717)
前川 知樹 新潟大学, 医歯学系, 研究教授 (50625168)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 誤嚥性肺炎 / 肺炎球菌 / マクロライド / Pneumonia-omics解析 / プロテアーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
誤嚥性肺炎等の肺炎は，薬剤耐性菌の増加と高齢社会の到来で増加・難治化・重症化している．申請者は，細菌側の病原因子に着目し，肺炎球菌性肺炎の重症化機序を系統的に検索してきた．その結果，各種細菌の中で肺炎球菌だけが自己溶菌能を有し，溶菌で漏れ出た細菌分子を用いてヒト免疫細胞を傷害し，次いで免疫細胞内のプロテアーゼを漏出させて肺傷害を誘導することで，感染と炎症を拡大させるユニークな病原機序を明らかにした．それら先行研究中に，肺組織において未解析のプロテアーゼ活性も上昇するとの知見を得た．本申請研究では，新たなShotGun-LC-MS/MS技術を採り入れ，免疫細胞を傷害する分子群を細菌と免疫の両側面から網羅同定し，肺炎重症化機序を統合的に解明する．得られる結果から，抗菌薬に代わる分子標的薬の開発研究を，ノーベル賞受賞で創薬実績のある連携研究チームと行う．
令和2年度は当初の予定通り，肺炎球菌を気管支に感染させたマウスおよび未感染マウスより肺胞洗浄液を採取し，iTRAQ試薬を用いたタンパク質発現・相対定量解析を行った．その結果，複数の肺炎球菌由来タンパク質を同定した．一方，当該年度は肺炎球菌の膜傷害毒素の漏出を抑制するマクロライド誘導体を選定する予定であったが，コロナウイルス感染拡大の影響により，感染拡大地域の共同研究者との研究実施が困難であった．そこで，令和3年度に行う予定であった研究計画を前倒しし，同定した肺炎球菌タンパク質のノックアウト株を作製し，肺胞上皮細胞に感染させたが，顕著な病原性の変化を示さなかった．そこで，上記肺炎球菌病原因子の探索と並行して，肺胞洗浄液中に検出された1000種類以上の宿主タンパク質群に着目し，肺炎重症化との関連について検索を行った．その結果，HLAクラスII分子が好中球エラスターゼによって分解されることを発見した．
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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
一部研究は新型コロナウイルス感染拡大の影響により，実施不可能であったが，令和3年度に行う予定であった研究計画を前倒して行ったため，全体としては予定通り進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度に実施予定であった，マクロライド誘導体の選別を行う．具体的には，様々な血清型の肺炎球菌株にマクロライド誘導体を作用させ，増殖定常期まで培養する．培養上清中の膜傷害毒素量を減少させる誘導体を，ウェスタンブロットにて選別する．続いて，好中球の活性化を抑制するマクロライド誘導体の選定する．一方，年度内での新型コロナウイルス感染の収束が困難である場合，マクロライド誘導体に関する共同研究の実施が困難になる可能性がある．その場合，初年度のMS/MS解析において，肺炎モデルマウスの肺胞洗浄液から同定した免疫関連分子に着目し，肺炎重症化との関連について解析を進める．
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| Causes of Carryover |
全国的な新型コロナウイルス感染の拡大により，学会等のの県外旅費を計上しなかったため．代替として翌年度の論文執筆・投稿費用とする．
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