2021 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of type 3 immune responses against M. tuberculosis infection and application to boost vaccine
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21K07028
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
梅村 正幸 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高江洲 義一 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (60403995)
松崎 吾朗 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (30229455)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Zinc metalloprotease / interleukin-1β / interleukin-17A / TCR γδT細胞 / 結核菌 / 肺 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症性サイトカインinterleukin (IL)-1βは、結核菌に対する感染防御に重要であり、IL-17A産生の誘導因子でもある。一方、結核菌が分泌するZinc metalloprotease (Zmp)1はIL-1βの産生を抑制する病原因子である。Zmp1遺伝子欠損Mycobacterium tuberculosis var. BCG株(ΔZmp1-BCG)が強い抗結核免疫応答を誘導する可能性が考えられたため、マウスin vivo感染系を用いて検証した。C57BL/6マウスに野生型(WT)またはΔZmp1-BCGを接種し、８週後に結核菌を経気道感染させた。対照群として、BCG非接種群をおいた。結核菌感染４週後に解析を行ったところ、感染肺への好中球とマクロファージの浸潤はWT-、ΔZmp1-BCG接種群間に顕著な差は認められなかった。しかし、両群共に対照群と比較して炎症性細胞は有意に低く、組織病理学的解析もそれを反映した。感染肺でのIL-17Aの遺伝子発現は、ΔZmp1-BCG接種群でWT-BCG接種群に比べ、その発現が高かった。一方、感染肺中のIL-17A産生TCR γδ+ T (γδT17)細胞は、対照群ならびにWT-BCG接種群に比べ、ΔZmp1-BCG接種群で有意な増加が認められた。感染肺におけるWT-およびΔZmp1-BCG接種両群の菌数は対照群に比べ減少傾向が認められ、脾臓内菌数はΔZmp1-BCG接種群で有意に減少した。
ΔZmp1-BCG接種マウスの肺ではγδT17細胞によるIL-17A産生が高く、結核菌の他臓器への播種が抑えられたことから、その接種の結核予防効果が期待された。現在、ΔZmp1-BCGのIL-17A産生増強作用を推定し、従来の抗結核BCGワクチン株で全身免疫を誘導した状況でのΔZmp1-BCG追加接種の宿主への影響を検証している。
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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
ΔZmp1-BCG接種マウスの肺ではγδT17細胞によるIL-17A産生が高く、結核菌の他臓器への播種が抑えられたことから、その接種の結核予防効果が期待され、ほぼ計画どおりである。
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| Strategy for Future Research Activity |
予備実験として抗結核ワクチンBCG株を接種した後にΔZmp1-BCGを追加接種したところ、肺炎の急性増悪様の病態が観察された。今後、Zmp-1遺伝子欠損BCG（ΔZmp1-BCG）のIL-17A産生増強作用を推定し、従来のBCGワクチンで全身免疫を誘導した状況でのΔZmp1-BCG追加接種の宿主への影響を検証する予定であるが、過剰な炎症を発症させない適度な追加接種のプロトコールを検討しなくてはならない状況である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の蔓延により、関連研究のための出張がすべてキャンセルになったこと、動物の飼育状況を改善したことから、予定していた予算の消化を次年度以降に移行させた。動物実験を再開すると、消耗品（研究用試薬等）の購入が増すものと予想される。また、共同研究（依頼）の打ち合わせのための出張が増えると思われる。
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| Remarks |
当分野のホームページは「分子感染防御学分野」で、URLは「https://tbc.skr.u-ryukyu.ac.jp/感染免疫制御学分野/」。
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[Journal Article] GRIM-19 is a target of mycobacterial Zn2+ metalloprotease 1 and indispensable for NLRP3 inflammasome activation.2022
Author(s)
Kurane, T., Matsunaga, T., Ida, T., Sawada, K., Nishimura, A., Fukui, M., Umemura, M., Nakayama, M., Ohara, N., Matsumoto, S., Akaike, T., Matsuzaki, G., Takaesu, G.
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Journal Title
FASEB Journal
Volume: 36
Pages: e22096-22110
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Porphyromonas gingivalis components/secretions synergistically enhance pneumonia caused by Streptococcus pneumoniae in mice.2021
Author(s)
Okabe, T., Kamiya, Y., Kikuchi, T., Goto, H., Umemura, M., Suzuki, Y., Sugita, Y., Naiki, Y., Hasegawa, Y., Hayashi, J., Kawamura, S., Sawada, N., Takayanagi, Y., Fujimura, T., Higuchi, N., Mitani, A.
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Journal Title
Int. J. Mol. Sci.
Volume: 22
Pages: 12704-12715
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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