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ブドウ球菌の皮膚感染成立に関与する細菌-宿主間相互作用の解明と予防戦略

研究課題

研究課題/領域番号 17H03922
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 獣医学
研究機関東京農工大学

研究代表者

西藤 公司  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20365422)

研究分担者 秋山 真志  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (60222551)
高島 康弘  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (20333552)
菅井 基行  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (10201568)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード皮膚 / ブドウ球菌 / 好中球 / 膿皮症 / 表皮剥脱毒素 / スフィンゴ脂質 / 病原因子 / 角質層 / 表皮バリア / 周辺帯 / 皮膚感染症 / 角層
研究成果の概要

本研究ではバリア機能が低下した皮膚をブドウ球菌が通過し、皮膚感染症が成立するまでのメカニズムを解明するために以下の研究を行った。
1.表皮角質層の細胞間脂質となるスフィンゴ脂質の合成酵素遺伝子sptlc2を、重層扁平上皮で欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作出した。その結果、同マウスでは角質細胞においてsptlc2遺伝子の欠失が認められた。
2.黄色ブドウ球菌が表皮内に侵入するために、特定の細胞壁成分や外毒素が必要となるかを解析した。その結果、protein Aや塩基性リン脂質合成酵素を欠損させたRN4220株を塗布した皮膚では、表皮への好中球遊走が抑制傾向にあることを証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、皮膚バリア機能に関連するスフィンゴ脂質の合成酵素を重層扁平上皮特異的に欠損したマウスを作出した。イヌ膿皮症やイヌアトピー性皮膚炎では、角質層においてスフィンゴ脂質の発現量が低下していることが知られている。したがってこのマウスは、イヌの再発性膿皮症やアトピー性皮膚炎における病態学的発症機序を解明する目的で有用になると考えられた。
また本研究では、黄色ブドウ球菌が有する特定の細胞壁分子が好中球の表皮内浸潤に影響する可能性を示唆した。黄色ブドウ球菌は好中球により形成された表皮細胞間を通過することから、本研究の成果は黄色ブドウ球菌の経皮侵入機構の一部を説明できるものと考えられた。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] SLTO INRA(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Federal University of Minas Gerais(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] IBILCE/UNESP(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] INRA(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidade Estadual Paulista/Federal University of Minas Gerais(ブラジル)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of an in Vitro Submerged Culture System to Synthesize Epidermal Ceramides in Canine Keratinocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Yoon JS, Nishifuji K, Iwasaki T.
    • 雑誌名

      Research in Veterinary Science

      巻: 130 ページ: 48-51

    • DOI

      10.1016/j.rvsc.2020.02.011

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exfoliative Toxin E, a New Staphylococcus Aureus Virulence Factor With Host-Specific Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Imanishi I, Nicolas A, Caetano AB, Castro TLP, Tartaglia NR, Mariutti R, Guedon E, Even S, Berkova N, Arni RK, Seyffert N, Azevedo V, Nishifuji K, Le Loir Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-52777-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Therapeutic Potential of an Endolysin Derived from Kayvirus S25-3 for Staphylococcal Impetigo2019

    • 著者名/発表者名
      Imanishi Ichiro、Uchiyama Jumpei、Tsukui Toshihiro、Hisatsune Junzo、Ide Kaori、Matsuzaki Shigenobu、Sugai Motoyuki、Nishifuji Koji
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 11 号: 9 ページ: 769-769

    • DOI

      10.3390/v11090769

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Progenitor cells expressing nestin, a neural crest stem cell marker, differentiate into outer root sheath keratinocytes2019

    • 著者名/発表者名
      Onishi S, Baba Y, Yokoi F, Ide K, Ohyama M, Nishifuji K
    • 雑誌名

      Veterinary Dermatology

      巻: 印刷中

    • 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] First Identification of a single amino acid change in the spike protein region of feline coronavirus detected from a coronavirus-associated cutaneous nodule in a cat2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi T, Mitsui I, Leutenegger CM, Okabe R, Ide K, Nishifuji K
    • 雑誌名

      Journal of Feline Medicine and Surgery Open Reports

      巻: 4 号: 2

    • DOI

      10.1177/2055116918801385

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Collagen-enriched serpiginous skin lesion in a cat resembling linear form of localized scleroderma in humans2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi T, Mitsui I, Morita A, Iyori K, Nishifuji K
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 80 ページ: 1077-1079

    • NAID

      130007404168

    • 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] Piperacillin and ceftazidime produce the strongest synergistic phage-antibiotic effect in Pseudomonas aeruginosa.2018

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama J, Shigehisa R, Nasukawa T, Mizukami K, Takemura-Uchiyama I, Ujihara T, Murakami H, Imanishi I, Nishifuji K, Sakaguchi M, Matsuzaki S.
    • 雑誌名

      Archives of Virology

      巻: in press 号: 7 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s00705-018-3811-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Langrhans cells prevent autoimmunity via expansion of keratinocyte antigen-specific regulatory T cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kitashima DY, Kobayashi T, Woodring T, Idouchi K, Doebei T, Voisin B, Adachi T, Takahashi H, Nishifuji K, Kaplan DH, Clausen BE, Amagai M, Nagao K
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 27 ページ: 293-303

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2017.12.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 哺乳動物の細胞接着を壊すブドウ球菌の外毒素:表皮剥脱毒素2020

    • 著者名/発表者名
      西藤公司
    • 学会等名
      第23回日本獣医皮膚科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イヌ表在性膿皮症症例の膿疱より分離されたブドウ球菌の遺伝子学的相同性2019

    • 著者名/発表者名
      大隅尊史、篠宮佑季、今西市朗、井手香織、西藤公司
    • 学会等名
      第64回日本ブドウ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Kayvirus型endolysinエンドリシンの溶菌活性と膿痂疹モデルマウスに対する治療効果の解析2019

    • 著者名/発表者名
      今西市朗、内山淳平、津久井利広、久恒順三、井手香織、松崎茂展、菅井基行、西藤公司
    • 学会等名
      MRSAフォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Canine atopic dermatitis - complex pathogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Nishifuji K
    • 学会等名
      6th Asian Meetings of Animal Medicine Specialties
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cutaneous barrier function and ecosystem - Part II: Cutaneous ecosystem, immunity and diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Nishifuji K
    • 学会等名
      31th North American Veterinary Dermatology Forum
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cutaneous barrier function and ecosystem - Part I: Barrier abnormalities and diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Nishifuji K
    • 学会等名
      31th North American Veterinary Dermatology Forum
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] バクテリオファージS25-3に由来する組換えendolysinの皮膚常在菌に対する溶菌特異性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      今西市朗,内山淳平,井手香織,菅井基行,西藤公司
    • 学会等名
      第7回ファージ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Recombinant endolysin of bacteriophage S25-3 preferentially targets Staphylococcus aureus and prevents pustule formation in a mouse model of bullous impetigo2018

    • 著者名/発表者名
      Imanishi I, Uchiyama J, Mizutani A, Ide K, Sugai M, Nishifuji K
    • 学会等名
      第63回日本ブドウ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Staphylococcal exfoliative toxin -A dark side of the Force2018

    • 著者名/発表者名
      Nishifuji K
    • 学会等名
      MRC-KHIDI workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] バクテリオファージS25-3に由来するendolysin組換え酵素は膿痂疹モデルマウスにおける膿疱形成を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      今西市朗,内山淳平,水谷歩実,井手香織,西藤公司
    • 学会等名
      MRSAフォーラム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intra-epidermal neutrophilic migration is crucial for invasion of Staphylococcus aureus to the living epidermis in a mouse model of bullous impetigo2017

    • 著者名/発表者名
      Imanishi I, Hattori S, Hisatsune J, Ide K, Uchiyama J, Sugai M, Nishifuji K
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Canine pyoderma; from laboratory to clinic2017

    • 著者名/発表者名
      Nishifuji K
    • 学会等名
      5th Asian Meetings of Animal Medicine Specialties
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Immunology and Microbiology "The Rise of Virulence and Antibiotic Resistance in Staphylococus aureus"2017

    • 著者名/発表者名
      Mariutti RB, Tartaglia NR, Seyffert N, de Castro TL, Arni RK, Azevedo VA, Loir YL, Nishifuji K
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      Intech
    • ISBN
      9789535129844
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 西藤 公司

    • URL

      https://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/15/0001474/profile.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学 農学研究院 動物生命科学部門 准教授 西藤公司

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/15/0001474/profile.html?lang=ja&#ronbun

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/15/0001474/profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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