2023 Fiscal Year Annual Research Report
エピゲノム解析によるMRSAのアウトブレイク株解析と予防法の樹立
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22K16278
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山崎 由里子 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任助教(常勤) (70915272)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | MRSA / アウトブレイク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)は皮膚の重症感染症の原因となる他、病院内でアウトブレイクを起こし免疫不全の患者に時に致死的な感染症を引き起こすことが世界中で問題となっている。代表者グループは、単施設内で1つのMRSA株が進化によって抗生剤寛容性、抗生剤耐性遺伝子取り込み能、バイオフィルム産生能を獲得しつつアウトブレイクを引き起こしたことを突き止めた。そしてその進化がエピゲノム的な修飾によることも解明した。しかしどのような環境・ホスト要因がMRSAの病院環境適応を可能にするようなエピゲノム進化を引き起こすかは依然不明であった。本研究ではアウトブレイク株に特有のエピゲノム変化パターンを同定し、細菌学的根拠のある予防法や治療法の確立に繋げることを目指して、MRSA臨床株に対してエピゲノム解析を行った。
アウトブレイクを起こしたMRSAの複数の臨床株に対してさまざまな手法を組み合わせて網羅的にエピゲノム解析を行なったところ、病院適応型の菌株ではゲノム全体のメチル化様式が異なっていた。また、メチル化様式に関わる遺伝子の欠損株を共同研究者と作成し、欠損株の表現型をin vitroで解析することで、エピゲノム修飾によってアウトブレイク株特有の臨床的特徴を持つようになることを再現した。さらには動物実験モデルを用いた感染実験やin vitroの細胞感染実験を行い、MRSAのアウトブレイク株が臨床的にもホスト体内で生存し病院内に蔓延りやすい性質となっていることを確認した。結果として、病院内にアウトブレイクを起こすMRSA株のさまざまな細菌学的特徴が、エピゲノム修飾によって獲得した可逆的な遺伝子発現/抑制に由来していることを証明することができた。
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