2021 Fiscal Year Research-status Report
アンギノーサス群レンサ球菌をヒト病原細菌へと変貌させる環境要因は何か？
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20K09919
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
田端 厚之 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (10432767)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
友安 俊文 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (20323404)
長宗 秀明 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (40189163)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Streptococcus anginosus / アンギノーサス群レンサ球菌 / 病原性 / 分子進化 / 異所性環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ヒト口腔内に常在する日和見病原性のレンサ球菌であるStreptococcus anginosusを対象とし、本菌の異所性の棲息環境における病原性の発揮や分子進化の可能性を検討すると共に、そのメカニズムをin vitro レベルで明らかにすることを目指して実施している。研究計画の2年目である令和3年度は、「異所性の棲息環境下でのS. anginosusの応答反応を網羅的に検討する」ことを目的として実施した。具体的には、被検菌の培養上清中に産生されるペプチド性溶血毒素であるストレプトリジンS（SLS）の溶血活性を安定化させる血液成分の特定を行った。また、その血液成分の存在下におけるS. anginosusの応答反応について、次世代シークエンシングによる遺伝子発現変動の網羅的解析（RNA-seq）を行うと共に、血液成分存在下で安定化されたSLSによるヒト由来株化培養細胞の応答反応についても、RNA-Seqによる網羅的な解析を行った。
その結果、SLSの溶血活性を顕著に安定化させる血液成分として、血清アルブミンの寄与を明らかにした。この血清アルブミン存在下におけるS. anginosusの遺伝子発現変動を検討した結果、いくつかの遺伝子の発現変動が確認されたが、SLSの産生に直接的に関わる遺伝子群への顕著な影響は確認されなかった。一方、血清アルブミン存在条件下でのSLSによるヒト由来口腔扁平上皮癌由来細胞株の応答反応には顕著な発現変動が確認され、外界環境からのストレスに対する細胞の応答反応に関わる遺伝子群の顕著な発現亢進が確認された。今後は、本年度の研究成果に基づいて、血液内の主要タンパク質成分である血清アルブミン存在条件におけるSLS依存的な細胞応答メカニズムを明らかにすることを目指し、引き続き研究を進めていく。
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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
令和3年度は、新型コロナウイルス感染症の拡大防止を目的とした所属機関の事業継続計画への対応で、令和2年度の研究実施状況報告書に記載した研究予定の一部については実施できなかった事項もあるが、研究計画全体的には「おおむね順調に進展している」と自己評価する。特に、「研究実績の概要」にも記載したように、本年度の検討において、S. anginosusが産生するSLSの溶血活性を安定化させる血液由来成分として血清アルブミンを特定することができ、この結果は日和見病原菌であるS. anginosusがヒト血液内において細胞障害性を増強させる可能性を示唆し、本研究課題において重要な知見である。また、血清アルブミンの存在下で安定化されたSLSによる細胞応答メカニズムの解明に資する重要な知見も令和3年度の研究成果として得られており、本研究計画の最終年度である令和4年度の研究に繋がる情報を得ている。加えて、本年度の研究において得られた研究内容については学会発表を行い、さらに論文発表の準備も進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究計画の最終年度である令和4年度も、基本的には当初計画に従って実施する予定である。なお、当初計画では、「異所性の棲息環境下でのS. anginosusの応答反応を分子レベルで明らかにする」ことを目的としていたが、令和3年度の研究により、血液成分（血清アルブミン）存在条件下におけるS. anginosusのSLSの産生に直接的に関わる遺伝子群の顕著な変動は確認されず、その一方で、SLSの作用によりヒト由来細胞では顕著な応答反応が確認されたことを受けて、令和4年度の研究では、令和3年度の研究において見出した血清アルブミンの存在条件で安定化されたSLSに対するヒト由来細胞の応答メカニズムの解明に注目し、検討を進める予定である。具体的には、ヒト由来培養細胞（口腔扁平上皮癌由来細胞株）においてSLS依存的な発現量の顕著な亢進が確認された遺伝子群に注目し、細胞に対するSLSの作用を起点としてそれらの遺伝子群の発現亢進に至る細胞内のシグナル伝達経路を明らかにすることを目指す。以上の検討により、ヒト口腔内常在性の日和見病原菌であるS. anginosusが異所性に存在すること（血中移行など）により予想される本菌の病原性について検討することにより、アンギノーサス群レンサ球菌がヒト病原細菌へと変貌する環境要因とそのメカニズムを明らかにする。そして、本研究により得られた成果を英語論文としてまとめ、国内外に本研究の成果を広く公表する。
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| Causes of Carryover |
当該年度の物品費に少額の残額が発生したため。この次年度使用額については、次年度の物品費に加えて使用予定である。
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