2021 Fiscal Year Research-status Report
A innate immune defense system against Mycobacterium avium pulmonary disease based on intracellular pH homeostasis
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20K17205
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
吉田 光範 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 主任研究官 (70772630)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 肺MAC症 / 発症機序 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺Mycobacterium avium complex (MAC)症は、近年世界中で患者が増加している慢性呼吸器疾患であるが、発症機序は解明されておらず有効な治療法も確立されていない。当研究グループのこれまで検討により、肺組織において細胞内のpH恒常性維持に関与するCHP2 (calcineurin like EF-hand protein 2)遺伝子の発現量低下が肺MAC症の発症に関連している可能性が示唆された(Namkoongら, 2021, ERJ)。本研究は、肺MAC症の新たな発症機序として「CHP2遺伝子の発現量が低下したことで、MAC感染時における細胞内pH制御に基づいた炎症応答および殺菌機構が阻害される」という仮説を立て、これを検証することを目的とした。今年度は、ヒト肺胞上皮細胞株A549について、これまでに作成した、CHP2遺伝子をノックダウン(CHP2KD)、あるいはCHP2遺伝子を過剰発現させた細胞株(CHP2OE)に加えて、肺MAC症の発症と有意に関連するCHP2遺伝子下流のSNP領域をCRISPR法によりノックアウトした変異株を４種類作成した(CHP2DSKO1-4)。これらの株に対して、M. avium subsp. hominissuis TH135株にYPetを導入した株を感染させ、セルソーターにより菌の感染効率を評価した。これまでに、野生型株と比較してCHP2DSKO細胞株では感染効率が上昇していることを示唆する結果が得られた。現在、Ypet陽性となった細胞株を回収してRNAを抽出して、CAGE RNAseq法 (Murataら, 2014, Methods Mol Biol) による遺伝子発現解析を行っている段階である。さらに、細胞内菌量を蛍光顕微鏡画像を用いて定量化している段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は、昨年度に引き続き新型コロナウイルス感染症対策行動計画により研究活動を一部制限されたため、本研究計画遂行のための十分な時間を確保できずにいた。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、肺胞上皮細胞株A549において、M. avium感染時の遺伝子発現プロファイルを解析し、抗酸菌感染におけるCHP2遺伝子の応答を確認する。同様の方法で、ヒト気道上皮細胞株BEAS-2B、ヒト気管支上皮細胞株HBEC3-KT細胞株についても確認する。その後、それぞれ細胞株について作成したCHP2KDやCHP2DSKOにおいて、MAC感染後時間経過にともなうケモカインや炎症メディエーターの発現をLuminex assayにより測定する。これらの結果からCHP2遺伝子がMAC感染時の炎症応答に関与している可能性を検証する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は、昨年度と同様に新型コロナウイルス感染症対策行動計画により研究活動を一部制限されたため、次年度使用額が生じた。引き続き、研究計画に従って次年度終了までに使用する予定である。
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[Journal Article] Molecular Epidemiological Characteristics of Mycobacterium abscessus Complex Derived from Non-Cystic Fibrosis Patients in Japan and Taiwan2022
Author(s)
Yoshida M, Chien JY, Morimoto K, Kinjo T, Aono A, Murase Y, Fujiwara K, Morishige Y, Nagano H, Jou R, Hasegawa N, Ato M, Hoshino Y, Hsueh PR, Mitarai S
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Journal Title
Microbiology Spectrum
Volume: Ahead of Print
Pages: Ahead of Print
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
