マラリア感染病態への腸内細菌の作用機序の解明

• 研究課題/領域番号: 16K20952
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 寄生虫学(含衛生動物学); 疫学・予防医学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 谷口 委代 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20620800)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: マラリア / 腸内細菌叢 / 腸内細菌 / 脳マラリア / ネズミマラリア / Plasmodium berghei ANKA / dysbiosis / 感染症 / 免疫学 / 寄生虫

研究成果の概要

近年、マラリア感染への腸内細菌の関与について報告がなされているが、腸内細菌がどのようにマラリア感染病態に影響を与えているのか、その詳細に関してはほとんど分かっていない。本研究では、抗生物質の自由飲水投与により菌叢を顕著に変化させると、7～8割のマウスが脳症状を克服する条件を特定した。この条件下における腸内細菌の作用メカニズムの解明に取り組み、脳症状発症時の腸管や脾臓等における免疫応答の変調を明らかにした。腸内細菌が、脾臓等の臓器から末梢および脳へのリンパ球浸潤を抑制して脳症状を軽症化していることが考えられ、腸内細菌による宿主免疫応答の調節により感染病態が形成されている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、改めて腸内細菌がマラリア感染病態の軽減・増悪に関わることを示し、腸内細菌を含む新規宿主-マラリア原虫相互作用の存在を明らかにするとともに、その作用機序に免疫応答の変調があることを示した。より詳細な作用機序が明らかになれば、消化器症状の軽減・防御免疫の解明、腸内細菌叢の正常化を主眼とした新たな治療法の開発など、マラリアコントロールの新たな戦略を提案でき、マラリア制圧に向けた予防・治療への可能性が広がる。

研究成果

• [国際共同研究] Gulu University/St. Mary's Hospital Lacor(ウガンダ)
• [国際共同研究] グル大学(ウガンダ)
• [国際共同研究] Faculty of Medicine, Gulu University(ウガンダ)
• [国際共同研究] Center for Malariology, Parasitology(ラオス)
• [国際共同研究] グル大学/St. Mary’s Hospital Lacor, Gulu(ウガンダ)
• [雑誌論文] The role of autonomously secreted PGE2 and its autocrine/paracrine effect on bone matrix mineralization at the different stages of differentiating MC3T3-E1 cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Hiraku、Ohshima Noriyasu、Tatei Kazuaki、Taniguchi Tomoyo、Sato Seiichi、Izumi Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 524 号: 4 ページ: 929-935
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.01.120
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fluctuations of Spleen Cytokine and Blood Lactate, Importance of Cellular Immunity in Host Defense Against Blood Stage Malaria Plasmodium yoelii. (2019)
  • 著者名/発表者名: Imai T, Suzue K, Ngo-Thanh H, et al.
  • 雑誌名: Front Immunol. 巻: 10:2207.
  • DOI: 10.3389/fimmu.2019.02207
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 世界見聞録「感染症と共に生きること」 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代
  • 雑誌名: 月刊新医療 巻: 7月号 ページ: 26-26
• [雑誌論文] マラリア感染に伴う消化器症状と腸内細菌 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 69 ページ: 107-113
  • NAID: 40021436782
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Unique Subset of γδ T Cells Expands and Produces IL-10 in Patients with Naturally Acquired Immunity against Falciparum Malaria (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Md Mannoor K, Nonaka D, Toma H, Li C, Narita M, Vanisaveth V, Kano S, Takahashi M, Watanabe H
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 8 ページ: 1288-1288
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.01288
  • NAID: 120006845621
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A possible origin population of pathogenic intestinal nematodes, Strongyloides stercoralis, unveiled by molecular phylogeny (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagayasu E, Aung MPPTHH, Hortiwakul T, Hino A, Tanaka T, Higashiarakawa M, Olia A, Taniguchi T, Win SMT, Ohashi I, Odongo-Aginya EI, Aye KM, Mon M, Win KK, Ota K, Torisu Y, Panthuwong S, Kimura E, Palacpac NMQ, Kikuchi T, Hirata T, Torisu S, Hisaeda H, Horii T, Fujita J, Htike WW, Maruyama H
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 4844-4844
  • DOI: 10.1038/s41598-017-05049-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Asymptomatic malaria, growth status, and anaemia among children in Lao People's Democratic Republic: a cross-sectional study (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Akiyama, Tiengkham Pongvongsa, Souraxay Phrommala, Tomoyo Taniguchi, Yuba Inamine, Rie Takeuchi, Tadashi Watanabe, Futoshi Nishimoto, Kazuhiko Moji, Shigeyuki Kano, Hisami Watanabe, and Jun Kobayashi
  • 雑誌名: Malaria Journal 巻: 15 号: 1 ページ: 499-499
  • DOI: 10.1186/s12936-016-1548-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Altered gut microbiota composition in patients with Plasmodium falciparum malaria (2019)
  • 著者名/発表者名: Eiji Miyauchi, Tomoyo Taniguchi, Alex Olia, Eiji Nagayasu, Katuro Osbert, Kazutomo Suzue, Takashi Imai, Chikako Shimokawa, Risa Onishi, E.I. Odongo-Aginya, Nirianne Palacpac, Haruhiko Maruyama, Eisaku Kimura, Toshihiro Mita, Toshihiro Horii, Hajime Hisaeda, Hiroshi Ohno
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] A Unique Subset of Gamma Delta T Cells Expands and Produces IL-10 in Patients with Naturally Acquired Immunity against Falciparum Malaria (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代
  • 学会等名: 第60回日本熱帯医学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] ネズミマラリア原虫感染における病態形成への腸内細菌の関与 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷口 委代、鈴江 一友、今井 孝、下川 周子、Olia Alex、久枝 一
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] ネズミマラリア原虫感染における病態形成への腸内細菌の関与 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷口 委代、鈴江 一友、今井 孝、下川 周子、Olia Alex、Thanhha Ngo、久枝 一
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] CD8T 細胞は細胞傷害性分子によりマクロファージと協調してマウス赤内期マラリア感染防御に働く (2019)
  • 著者名/発表者名: 今井 孝、石田 英和、鈴江 一友、谷口 委代、岡田 紘子、下川 周子、久枝 一
  • 学会等名: 第88回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Altered gut microbiota composition in Plasmodium falciparum patients in Uganda (2018)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi E, Olia A, Nagayasu E, Osbert K, Suzue K, Imai T, Shimokawa C, Onishi R, Odongo-Aginya E.I., Palacpac Niriann, Maruyama H, Kimura E, Mita T, Ohno H, Horii T and Hisaeda H
  • 学会等名: International Congress of Parasitology 2018
  • 国際学会
• [学会発表] ネズミマラリア原虫感染における免疫応答への腸内細菌の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口 委代、鈴江 一友、今井 孝、下川 周子、Olia Alex、久枝 一
  • 学会等名: 第87回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] ネズミマラリア原虫感染における免疫応答への腸内細菌の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代、鈴江一友、今井孝、下川周子、Olia Alex、久枝一
  • 学会等名: 第87回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] ウガンダ国の熱帯熱マラリア患者において腸内細菌叢の変化が起こる (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代、宮内栄治、Olia Alex、長安英治、Osbert Katuro、鈴江一友、今井孝、下川周子、大西里咲、Odongo-Aginya E.I.、Palacpac Niriann、丸山治彦、木村英作、美田敏宏、大野博司、堀井俊宏、久枝一
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2017-05-28
• [学会発表] Altered gut microbiota composition in Plasmodium falciparum patients in Uganda (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi E, Nakamura S, Hirai M, Suzue K, Imai T, Nomura T, Handa T, Okada H, Shimokawa C, Onishi R, Olia A, Hirata J, Tomita H, Ohno H, Horii T and Hisaeda H
  • 学会等名: Japanese-Brazil Malaria Workshop 2017
  • 発表場所: サンパウロ（ブラジル）
  • 年月日: 2017-03-15
  • 国際学会
• [学会発表] ウガンダ国の熱帯熱マラリア患者において腸内細菌叢の変化が起こる (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代、宮内栄治、Olia Alex、長安英治、Osbert K、鈴江一友、今井孝、下川周子、大西里咲、Odongo-Aginya E.I., Palacpac Niriann、丸山治彦、木村英作、美田敏宏、大野博司、堀井俊宏、久枝一
  • 学会等名: グローバルヘルス合同大会
• [学会発表] Altered gut microbiota composition in Plasmodium falciparum patients in Uganda (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi E, Olia A, Nagayasu E, Osbert K, Suzue K, Imai T, Shimokawa C, Onishi R, Odongo-Aginya E.I., Palacpac Niriann, Maruyama H, Kimura E, Mita T, Ohno H, Horii T and Hisaeda H
  • 学会等名: The American Society of Tropical Medicine and Hygiene 66th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] ウガンダ国の熱帯熱マラリア患者において腸内細菌叢の変化が起こる (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代、宮内栄治、Olia Alex、長安英治、Osbert K、鈴江一友、今井孝、下川周子、大西里咲、Odongo-Aginya E.I., Palacpac Niriann、丸山治彦、木村英作、美田敏宏、大野博司、堀井俊宏、久枝一
  • 学会等名: 第86回日本寄生虫学会大会
• [学会発表] Plasmodium berghei ANKA infection induces intestinal dysbiosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi E, Nakamura S, Hirai M, Suzue K, Imai T, Nomura T, Handa T, Okada H, Shimokawa C, Onishi R, Olia A, Hirata J, Tomita H, Ohno H, Horii T and Hisaeda H
  • 学会等名: International Congress of Immunology
  • 発表場所: メルボルン（オーストラリア）
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] 、Pathogen non-specific bystander T cells were attenuated upon infection with malaria parasites (2016)
  • 著者名/発表者名: Suzue K, Amano H, Taniguchi T, Shimokawa C, Olia A, Onishi R, and Hisaeda H
  • 学会等名: International Congress of Immunology
  • 発表場所: メルボルン（オーストラリア）
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Plasmodium falciparum malaria alters the composition of intestinal microbiota in Ugandan patients (2016)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T, Miyauchi E, Olia A, Nagayasu E, Sakurai M, Ikeda M, Imai T, Shimokawa C, Hirata J, Odongo-Aginya EI, Palacpac N, Maruyama H, Kimura E, Mita T, Ohno H, Horii T and Hisaeda H
  • 学会等名: TICAD VI Pre-event; The 3rd International Symposium for the Promotion of Science and Technology Innovation Cooperation between Africa and Japan
  • 発表場所: JICA Ichigaya Building（東京都・本村町）
  • 国際学会
• [図書] 腸内細菌を含む新規宿主-マラリア原虫相互作用の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 谷口委代
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 公益財団法人 大山健康財団
• [備考] ぐんまダイバーシティ推進地域ネットワーク 女性研究者シーズ集
  • URL: http://gunma-diversity.gunma-u.ac.jp/seeds_contents/taniguchi-tomoyo/
• [備考] 群馬大学大学院医学系研究科国際寄生虫病学
  • URL: http://www.med.gunma-u.ac.jp/med-organization/envmed/envmed-defense/157.html/
• [備考] 「ぐんまダイバーシティ推進地域ネットワーク」女性研究者シーズ集
  • URL: http://gunma-diversity.gunma-u.ac.jp/seeds_contents/taniguchi-tomoyo/