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ウエルシュ菌β毒素のP2X7受容体を介した病原性発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K08794
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 細菌学(含真菌学)
研究機関徳島文理大学

研究代表者

永浜 政博  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (40164462)

研究協力者 竹原 正也  
小林 敬子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードウエルシュ菌 / β毒素 / P2X7受容体 / 病原性 / ウエルシュ菌β毒素 / 腸管毒性 / Pannexin1 / 細胞毒性 / オリゴマー
研究成果の概要

壊疽性腸炎の原因であるC型ウエルシュ菌β毒素が、宿主細胞のP2X7受容体に作用して毒性を発現することを世界で初めて見出した。本毒素の病原メカニズムと治療応用への研究基盤を確立した。1) 細胞障害メカニズムの解析:β毒素は、感受性細胞のP2X7受容体に作用後、ATP遊離に関与するパネキシン分子を介して、細胞に障害を与える。2) 腸管に対する作用:マウス回腸ループテストで本毒素は腸管組織の破壊を誘導し、これには、P2X7受容体が関与することを明らかにした。3) 治療薬の開発:β毒素のマウス致死活性と腸管障害作用は、P2X7受容体阻害剤であるBBGの投与で抑制され、治療薬の候補となる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの壊疽性腸炎の原因であるC型ウエルシュ菌β毒素は、日本においては豚などの家畜に感染し、経済的な損失が懸念されている。本毒素の作用メカニズムが解明されれば、本菌による感染症の克服につながる。本研究では、β毒素の細胞障害作用や腸管障害作用を検討し、ATPの受容体の1つであるP2X7受容体に本毒素が作用して、障害を引き起こすことを明らかにした。さらに、P2X7受容体の阻害薬が、本毒素の作用を抑制することが判明した。以上より、本感染症の治療薬に候補が見出され、今後の応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Clostridium perfringens α-toxin impairs granulocyte colony-stimulating factor receptor-mediated granulocyte production while triggering septic shock2019

    • 著者名/発表者名
      Takehara Masaya、Seike Soshi、Sonobe Yuuta、Bandou Hiroto、Yokoyama Saki、Takagishi Teruhisa、Miyamoto Kazuaki、Kobayashi Keiko、Nagahama Masahiro
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 45-45

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0280-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Delta-toxin from Clostridium perfringens perturbs intestinal epithelial barrier function in Caco-2 cell monolayers.2018

    • 著者名/発表者名
      S. Seike, M. Takehara, K. Miyamoto, K. Kobayashi, M. Nagahama.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1860 号: 2 ページ: 428-433

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2017.10.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Angubindin-1 opens the blood-brain barrier in vivo for delivery of antisense oligonucleotide to the central nervous system.2018

    • 著者名/発表者名
      Zeniya S, Kuwahara H, Daizo K, Watari K, Kondoh M, Yoshida-Tanaka K, Kaburagi H, Asada K, Nagata T, Nagahama M, Yagi K, Yokota T
    • 雑誌名

      J. Control Release 283, 126-134 (2018)

      巻: 283 ページ: 126-134

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2018.05.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acid sphingomyelinase promotes cellular internalization of Clostridium perfringens iota-toxin.2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahama, M. Takehara, K. Miyamoto, K. Ishidoh,K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 10(5) 号: 5 ページ: 209-209

    • DOI

      10.3390/toxins10050209

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interaction of Clostridium perfringens iota-toxin and lipolysis-stimulated lipoprotein receptor (LSR).2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahama, M. Takehara, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 10(10) 号: 10 ページ: 405-405

    • DOI

      10.3390/toxins10100405

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular Uptake of Clostridium botulinum C2 Toxin Requires Acid Sphingomyelinase Activity.2017

    • 著者名/発表者名
      Nagahama M, Takehara M, Takagishi T, Seike S, Miyamoto K, Kobayashi K.
    • 雑誌名

      Infect. Immun.

      巻: 85 号: 4

    • DOI

      10.1128/iai.00966-16

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Angubindin-1, a novel paracellular absorption enhancer acting at the tricellular tight junction.2017

    • 著者名/発表者名
      Krug SM, Hayaishi T, Iguchi D, Watari A,Takahashi A, Fromm M, Nagahama M, Takeda H, Okada Y,Sawasaki T, Doi T, Yagi K, Kondoh M
    • 雑誌名

      J. Control. Release.

      巻: 260 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2017.05.024

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Peptidoglycan accelerates granulopoiesis through a TLR2- and MyD88-dependent pathway.2017

    • 著者名/発表者名
      Takehara M, Seike S, Takagishi T, Kobayashi K, Nagahama M
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 487(2) 号: 2 ページ: 419-425

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.04.077

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens alpha-toxin impairs erythropoiesis by inhibition of erythroid differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Takagishi T, Takehara M, Seike S, Miyamoto K, Kobayashi K, Nagahama M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 号: 1 ページ: 5217-5217

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05567-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular entry of Clostridium perfringens iota-toxin and Clostridium botulinum C2 toxin.2017

    • 著者名/発表者名
      Takehara, M., Takagishi, T., Seike, S., Oda, M., Sakaguchi, Y., Hisatsune, J., Ochi, S., Kobayashi, K., Nagahama, M.
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 9(8) 号: 8 ページ: 247-247

    • DOI

      10.3390/toxins9080247

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens Delta-Toxin Induces Rapid Cell Necrosis.2016

    • 著者名/発表者名
      Seike S, Miyamoto K, Kobayashi K, Takehara M, Nagahama M
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 1 ページ: e0147957-e0147957

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0147957

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Clostridium perfringens α-Toxin Impairs Innate Immunity via Inhibition of Neutrophil Differentiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Takehara M, Takagishi T, Seike S, Ohtani K, Kobayashi K, Miyamoto K, Shimizu T, Nagahama M
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 28192-28192

    • DOI

      10.1038/srep28192

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oligomer formation of Clostridium perfringens epsilon-toxin is induced by activation of neutral sphingomyelinase.2016

    • 著者名/発表者名
      Takagishi T, Oda M, Takehara M, Kobayashi K, Nagahama M.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1858 号: 11 ページ: 2681-2688

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2016.07.009

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] <i>Clostridium perfringens</i> α-Toxin Impairs Lipid Raft Integrity in Neutrophils2016

    • 著者名/発表者名
      Takehara M, Takagishi T, Seike S, Oishi K, Fujihara Y, Miyamoto K, Kobayashi K, Nagahama M
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 39 号: 10 ページ: 1694-1700

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00444

    • NAID

      130005598486

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of pannexin 1 in Clostridium perfringens beta-toxin-caused cell death.2016

    • 著者名/発表者名
      Seike S, Takehara M, Kobayashi K, Nagahama M.
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta.

      巻: 1858 号: 12 ページ: 3150-3156

    • DOI

      10.1016/j.bbamem.2016.10.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素によるToll様受容体を介した宿主免疫の撹乱2019

    • 著者名/発表者名
      竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      日本薬学会 第139年会(千葉)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌β毒素の腸管病原性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      山崎次郎, 清家総史, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会(博多市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌δ毒素によるADAM10活性化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      吉村真央, 清家総史, 宮本和明, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会(博多市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌 β 毒素の腸管病原性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      鳥海将輝, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第57回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会(米子市)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌感染によるToll-like receptor 2活性化を介した好中球産生の亢進2018

    • 著者名/発表者名
      竹原正也, 小林敬子, ○永浜政博
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会(金沢)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光親和性標識体を用いたネオビブサニン類の受容体探索2018

    • 著者名/発表者名
      岸本卓, 清水奈津美, 柳本剛志, 柳井翠, 小松加奈, 高岸照久, 葛西祐介,竹原正也, 松井敦聡, 久保美和, 山本博文, 永浜政博, 喜多紗斗美, 赤木正明, 福山愛保, 今川洋
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会(金沢)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌δ毒素によるADAM10活性化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      ○吉村真央, 清家総史, 宮本和明, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌β毒素の腸管病原性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      ○山崎次郎, 清家総史, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌ε毒素の細胞毒性における酸性スフィンゴミエリナーゼの役割2018

    • 著者名/発表者名
      ○中川愛梨, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌イオタ毒素Ib成分のLSRへの結合2018

    • 著者名/発表者名
      ○林大悟, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Toll-like receptor 2の活性化による好中球産生の亢進2018

    • 著者名/発表者名
      ○高田知和, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による赤芽球の分化抑制2018

    • 著者名/発表者名
      ○竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第91回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による新しい宿主免疫回避機構2017

    • 著者名/発表者名
      竹原正也, 永浜政博
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウエルシュ菌δ毒素の腸管上皮細胞に対する作用2017

    • 著者名/発表者名
      清家総史, 宮本和明, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による脂質ラフトを介した好中球分化の新規制御機構2017

    • 著者名/発表者名
      藤原誉野,竹原正也,清家総史,小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌β毒素の細胞毒性に対するP2X7レセプターの役割2017

    • 著者名/発表者名
      並川 恵, 清家総史, 竹原正也,小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌 ε毒素のオリゴマー形成における脂質代謝の役割2017

    • 著者名/発表者名
      林英里, 高岸照久, 小田真隆, 竹原正也,小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細菌感染に対する宿主の免疫調節とウエルシュ菌の免疫回避機構2017

    • 著者名/発表者名
      ○竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第64回 毒素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による好中球の分化障害と感染の進行2017

    • 著者名/発表者名
      ○竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第29回 微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入における酸性スフィンゴミエリナーゼの役割2017

    • 著者名/発表者名
      ○濱中颯人, 竹原正也, 清家総史, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第29回 微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素は赤芽球の分化を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      ○竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第70回 日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入における初期過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      ○金城貴文, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第56回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素は脂質ラフトに作用して好中球の分化を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      ○園部祐太, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第56回 日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ボツリヌス菌C2毒素の細胞内侵入と酸性スフィンゴミエリナーゼの関係2017

    • 著者名/発表者名
      ○永浜政博, 竹原正也, 小林敬子
    • 学会等名
      ConBio2017・2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カスパーゼ7活性検出用FRETベクターpSCAT7-QKDVKDの特異性の検討2016

    • 著者名/発表者名
      石堂一巳,永浜政博,木戸 博
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による好中球分化抑制避機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      竹原正也,高岸照久,清家総史,小林敬子,永浜政博
    • 学会等名
      第55回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素による好中球分化抑制と脂質ラフト障害との関連2016

    • 著者名/発表者名
      竹原正也, 高岸照久, 清家総史, 宮本和明, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第69回 日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2016-10-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌β毒素の毒性発現におけるPannexin-1の役割の検討2016

    • 著者名/発表者名
      清家総史, 竹原正也, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第69回 日本細菌学会中国・四国支部総会
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2016-10-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ウエルシュ菌α毒素を用いた新規宿主免疫回避機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      竹原正也, 高岸照久, 清家総史, 宮本和明, 小林敬子, 永浜政博
    • 学会等名
      第63回 毒素シンポジウム
    • 発表場所
      山形県天童市
    • 年月日
      2016-07-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] スタンダード薬学シリーズ4 生物系薬学 III生体防御と微生物2016

    • 著者名/発表者名
      市川 厚
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      東京化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 徳島文理大学 薬学部 微生物学教室

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab09/hyoushi.htm

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 徳島文理大 薬学部 微生物学教室

    • URL

      http://p.bunri-u.ac.jp/lab/lab09/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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