微生物共生システムを基盤としたレジオネラ制御法に関する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26850181
• Research Institution: National Institute of Health Sciences
• Principal Investigator: 橘 理人 国立医薬品食品衛生研究所, 食品衛生管理部, 研究助手 (20636831)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: Legionella pneumophila / Paramecium caudatum / 共生 / レジオネラ症 / ゾウリムシ / 解析モデル / 水系感染症

Outline of Annual Research Achievements

Legionella pneumophila（レジオネラ）の感染により引き起こされるレジオネラ症は死亡率が高いにもかかわらず、対策が十分とは言えない状況である。その理由として、感染制御に重要である環境中における生態に関して、不明な点が多いことが挙げられる。レジオネラは環境中において、アメーバなどの原生生物内に寄生していることが報告されているが、その詳細は不明なままである。そこで本研究では、新たに構築したParamecium caudatum（和名：ゾウリムシ）を用いたレジオネラの共生システム解析モデルを駆使し、環境中におけるレジオネラの生態の解明を試みた。
１）レジオネラとゾウリムシとの共生システムの解明に関して、予備的な研究成果から、申請者らはレジオネラとゾウリムシとの関係は共生（共生型）のみではなく、感染によりゾウリムシが死滅する型（毒性型）、レジオネラがゾウリムシに消化される型（消化型）といった様々な関係性を持つことが認められている。本年度はより詳細な解明を目的とし、トランスポゾンを用いたレジオネラ変異株の作成を試みた。その結果、ゾウリムシへの細胞毒性の減弱若しくは消失した変異株を得ることが出来た。
２）ゾウリムシに対する細胞毒性関連因子の検索・同定に関して、様々な感染菌数、培養上清、死菌のゾウリムシに対する影響を検討した。その結果、生菌であること、侵入および増殖が必要であることが明らかになった。
３）ヒトに対する新規病原性関連因子の検討に関して、１）で得られた変異株を用いて、ヒトマクロファージ細胞株であるTHP-1細胞への感染を行ったところ、細胞内増殖能が増強した株と減弱した株が得られた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

１）レジオネラとゾウリムシとの共生システムの解明、２）ゾウリムシに対する細胞毒性関連因子の検索・同定、および３）ヒトに対する新規病原性関連因子の検討の全項目において概ね予定通りに進んでいると考えている。その理由は以下に記載する。
本研究において最も重要な細胞共生および細胞毒性に関連する因子の検索および同定に必要である変異株の作成に成功し、27年度につながる基礎的なデータを得ることが出来ている。トランスポゾンの挿入部位に関する解析が遅れており、変異部位の検討に関して遅れが認められるが、27年度研究計画の一部である３）レジオネラ制御システムの一般化に関するより多くのゾウリムシ株におけるレジオネラの動態、ゾウリムシの反応の確認を進められている。
以上のことから、おおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

予定通りに、26年度の研究により得られた変異株を用いて、より詳細なレジオネラの環境中における生態の解明を行う。また、ゾウリムシに対する共生もしくは細胞毒性に著しい変化が認められた変異株の解析により、関連因子の同定を行う。得られた知見をもとに、レジオネラの制御システムの構築を目指す。