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無莢膜型肺炎球菌の病原性解明と全菌体型肺炎球菌ワクチンによる予防効果の検証

Research Project

Project/Area Number 22K10492
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

酒谷 英樹  和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (30817317)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河野 正充  和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (20511570)
伊豫 巧朗  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (70895820)
保富 宗城  和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (90336892)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords無胸膜型肺炎球菌 / PspK / 無莢膜型肺炎球菌 / 莢膜 / 肺炎球菌 / 無莢膜型 / ワクチン
Outline of Research at the Start

肺炎球菌莢膜ワクチン(PCV)の導入後、無莢膜型肺炎球菌(NESp: non-encapsulated S.pneumoniae)の増加が疫学上の問題となっている。NESpは莢膜を有しないため病原性が低いと考えられてきたが、近年多剤耐性株による敗血症や肺炎の発症が報告されるなど病原性の検証が必要と考える。本研究では、NESpの経気管内投与法を用い侵襲性感染の惹起能を解明するとともに、NESpの表面蛋白抗原PspK (Pneumococcal surface protein K)の役割を明らかにする。さらに、PspKおよびNESp菌体を用いた免疫によるNESp性肺炎に対する予防効果を評価する。

Outline of Annual Research Achievements

【はじめに】肺炎球菌蛋白結合型莢膜多糖体ワクチンの導入に伴い、非ワクチン血清型株による感染症の増加が警鐘されている。無莢膜型株(NESp:nonencapsulated Streptococcus pneumoniae)は主に小児と高齢者に侵襲性感染症を引き起こすことが報告されている。しかし、病原性が低いため侵襲性感染症を検討する良好な感染モデルがなく病原性の評価がなされていないのが現状である。我々はNESp経気管内投与による侵襲性肺炎マウスモデルを確立し、さらにPspK欠損株(MNZ1131)を作成し、PspK欠損により感染マウスの炎症動態がどのように変化するかを調べた。【方法】pspKノックアウト株(NESp Δpspk株:MNZ1131)、及びNESp野生型株(MNZ11)を経気管内に投与し、感染後6,24,48時間後の肺胞洗浄液の炎症細胞数、血清中の炎症性サイトカインをELISAで測定した。【結果】MNZ11感染群はMNZ1131感染群と比較して、肺胞洗浄液中の菌数が有意に高く好中球数とTNFα、CXCL1、GM-CSFも高値であった。また、MNZ11感染群は早期から菌血症を発症しTNFα、CXCL1、GM-CSFが有意に上昇したが、MNZ1131感染群では菌血症は認められずこれらのサイトカインの上昇も軽微であった。【考察】 NESpは下気道内に侵入することで、侵襲性肺炎や菌血症といった致死的感染症を引き起こす病原性を持つことが示された。PspKはNESpによる肺感染と菌血症の発症に重要な役割を果たすことが示唆される。無莢膜型株は莢膜型株に比較して病原性が低い反面、低免疫能を背景とした高齢者、小児の感染症重篤化への影響が懸念される。そのためNESpの病原性に基づいた新たな感染 予防戦略の開発が必要で、本研究結果はその病原因子を明らかにした研究であると言える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当該年度は無莢膜型肺炎球菌野生型MNZ11に対するPspK欠損株を作成し、信州性感染症の病態を解明することを目的としていたため、概ね計画は達成できたと言える。一方PspKワクチン、全菌体型ワクチンの予防効果の評価について、PspKによる免疫マウスモデルの作成が達成することができなかった。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子組換えPspK、及びNESp死菌量の投与量の調整を行い、免疫による肺炎球菌感染予防効果を調査する。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] 【肺炎球菌感染症制圧に向けて】臨床 肺炎球菌感染症の最近の動向 新たな脅威となる無莢膜型肺炎球菌感染症)2024

    • Author(s)
      酒谷英樹、保富宗城
    • Journal Title

      臨床と微生物

      Volume: 51 Pages: 452-455

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation on the virulence of non-encapsulated Streptococcus pneumoniae using liquid agar pneumonia model.2022

    • Author(s)
      Sakatani, H., Kono, M., Sugita, G., Nanushaj, D., Hijiya, M., Iyo, T., Shiga, T., Murakami, D., Kaku, N., Yanagihara, K., Nahm, M. H., & Hotomi, M.
    • Journal Title

      Journal of infection and chemotherapy

      Volume: 28 Issue: 11 Pages: 1452-1458

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.07.003

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肺炎球菌感染防御機構として働く 嗅上皮の再生にTRPV1,TRPV4が及ぼす影響2023

    • Author(s)
      酒谷英樹
    • Organizer
      第93回日本感染症学会西日本地方会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 新たな脅威となる無莢膜型肺炎球菌の病原性の検討2022

    • Author(s)
      酒谷英樹
    • Organizer
      第2回免疫アレルギー感染症学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 新たな脅威となる無莢膜型肺炎球菌の病原性の検討2022

    • Author(s)
      酒谷英樹
    • Organizer
      第70回日本化学療法学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 新たな脅威となる無莢膜型肺炎球菌の病原性の検討2022

    • Author(s)
      酒谷英樹
    • Organizer
      第70回西日本化学療法学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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