マスト細胞に対するミティス群口腔レンサ球菌の作用と花粉症・金属アレルギー

• 研究課題/領域番号: 17K11958
• 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: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 岡橋 暢夫 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (40150180)
• 研究分担者: 中田 匡宣 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (90444497)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017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: 口腔レンサ球菌 / マスト細胞 / アレルギー / 細胞死 / 過酸化水素

研究成果の概要

マスト細胞はアレルギー反応で中心的な働きをする免疫細胞の一種である．本研究により、Streptococcus oralisなどのミティス群口腔レンサ球菌が産生する過酸化水素が、マスト細胞株のIgE-抗原複合体による脱顆粒反応を抑制すること、その抑制には過酸化水素による細胞死が関与していることが明らかになった．この細胞死にはリソソームのダメージが関与していた．
ついで、マウス花粉症モデルを用いて、菌由来の過酸化水素が動物レベルでアレルギー反応を抑制するかどうかを検討した．その結果、鼻腔内にS. oralisあるいは過酸化水素を投与したマウスでは花粉刺激によるクシャミ反応が減少することが示された．

研究成果の学術的意義や社会的意義

口腔ミティス群レンサ球菌が産生する低濃度の過酸化水素が宿主の免疫応答やアレルギー応答に影響を与える可能性が示された．口腔常在細菌の代謝産物にそのような作用があることは従来全く想定されておらず、常在細菌が宿主に与える影響を考え直す必要があるのではないかと思われる．

研究成果

• [雑誌論文] Streptococcus pyogenes upregulates arginine catabolism to exert its pathogenesis on the skin surface (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirose Yujiro、Yamaguchi Masaya、Sumitomo Tomoko、Nakata Masanobu、Hanada Tomoki、Okuzaki Daisuke、Motooka Daisuke、Mori Yasushi、Kawasaki Hiroshi、Coady Alison、Uchiyama Satoshi、Hiraoka Masanobu、Zurich Raymond H.、Amagai Masayuki、Nizet Victor、Kawabata Shigetada
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 34 号: 13 ページ: 108924-108924
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2021.108924
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Streptococcal H2O2 Inhibits IgE-triggered Degranulation of RBL-2H3 Mast Cell/Basophil Cell Line by Inducing Cell Death (2020)
  • 著者名/発表者名: Okahashi N, Nakata M, Hirose Y, Morisaki H, Kataoka H, Kuwata H, KawabataS.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 15 号: 4 ページ: e0231101-e0231101
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0231101
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of BgaA as a pneumococcal virulence factor elucidated by molecular evolutionary analysis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Takemura M, Higashi K, Goto K, Hirose Y, Sumitomo T, Nakata M, Uzawa N, Kawabata S.
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 11 ページ: 582437-582437
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.582437
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of fibronectin-binding proteins of Streptococcus pyogenes using ligand blot analysis (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakata M, Kawabata S.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 113(1) ページ: 181-190
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0467-0_13
  • ISBN: 9781071604663, 9781071604670
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Thermosensitive pilus production by FCT type 3 Streptococcus pyogenes controlled by Nra regulator translational efficiency. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakata M, Sumitomo T, Patenge N, Kreikemeyer B, Kawabata S.
  • 雑誌名: Mol Microbiol 巻: 113 号: 1 ページ: 173-189
  • DOI: 10.1111/mmi.14408
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dysregulation of Intestinal Microbiota Elicited by Food Allergy Induces IgA-Mediated Oral Dysbiosis (2019)
  • 著者名/発表者名: Matsui Shohei、Kataoka Hideo、Tanaka Jun-Ichi、Kikuchi Mariko、Fukamachi Haruka、Morisaki Hirobumi、Matsushima Hitomi、Mishima Kenji、Hironaka Shoji、Takaki Takashi、Okahashi Nobuo、Maruoka Yasubumi、Kuwata Hirotaka
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 88 号: 1
  • DOI: 10.1128/iai.00741-19
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae evades host cell phagocytosis and limits host mortality through its cell wall anchoring protein PfbA. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Hirose Y, Takemura M, Ono M, Sumitomo T, Nakata M, Terao Y, Kawabata S.
  • 雑誌名: Front Cell Infect Microbiol 巻: 9 ページ: 301-301
  • DOI: 10.3389/fcimb.2019.00301
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcus pyogenes transcriptome changes in the inflammatory environment of necrotizing fasciitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Yamaguchi M, Okuzaki D, Motooka D, Hamamoto H, Hanada T, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 雑誌名: Appl Environ Microbiol 巻: 85 号: 21
  • DOI: 10.1128/aem.01428-19
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Allergic conversion of protective mucosal immunity against nasal bacteria in patients with chronic rhinosinusitis with nasal polyposis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeda K, Sakakibara S, Yamashita K, Motooka D, Nakamura S, El Hussien MA, Katayama J, Maeda Y, Nakata M, Hamada S, Standley DM, Hayama M, Shikina T, Inohara H, Kikutani H.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: 143 号: 3 ページ: 1163-1175
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.07.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of evolutionarily conserved virulence factor by selective pressure analysis of Streptococcus pneumoniae (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Goto K, Hirose Y, Yamaguchi Y, Sumitomo T, Nakata M, Nakano K, Kawabata S.
  • 雑誌名: Commun Biol 巻: 2 号: 1 ページ: 96-96
  • DOI: 10.1038/s42003-019-0340-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Competence-induced protein Ccs4 facilitates pneumococcal invasion into brain tissue and virulence in meningitis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Yamaguchi M, Goto K, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 雑誌名: Virulence 巻: 9 号: 1 ページ: 1576-1587
  • DOI: 10.1080/21505594.2018.1526530
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcus sanguinis non-coding csRNAs negatively regulate expression of type IV pilus retraction ATPase PilT and biofilm formation (2018)
  • 著者名/発表者名: Ota C, Morisaki H, Nakata M, Arimoto T, Fukamachi H, Kataoka H, Masuda Y, Suzuki N, Miyazaki T, Okahashi N, Kuwata H
  • 雑誌名: Infect Immun 巻: 86 号: 3 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1128/iai.00894-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcal Cysteine Protease-Mediated Cleavage of Desmogleins Is Involved in the Pathogenesis of Cutaneous Infection (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumitomo Tomoko、Mori Yasushi、Nakamura Yuumi、Honda-Ogawa Mariko、Nakagawa Seitaro、Yamaguchi Masaya、Matsue Hiroyuki、Terao Yutaka、Nakata Masanobu、Kawabata Shigetada
  • 雑誌名: Front Cell Infect Microbiol 巻: 8 ページ: 10-10
  • DOI: 10.3389/fcimb.2018.00010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microarray analysis of macrophage response to infection with Streptococcus oralis reveals the immunosuppressive effect of hydrogen peroxide (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Matsushima, Y. Kumagai, A. Vandenbon, H. Kataoka, M. Kadena, H. Fukamachi, T. Arimoto, H. Morisaki, N. Fujiwara, N. Okahashi, and H. Kuwata
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 485(2) 号: 2 ページ: 461-467
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.02.048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus endocarditis isolate interferes with coagulation and activates the contact system (2017)
  • 著者名/発表者名: Isenring Julia、Kohler Juliane、Nakata Masanobu、Frank Marcus、Jans Christoph、Renault Pierre、Danne Camille、Dramsi Shaynoor、Kreikemeyer Bernd、Oehmcke-Hecht Sonja
  • 雑誌名: Virulence 巻: 9 号: 1 ページ: 248-261
  • DOI: 10.1080/21505594.2017.1393600
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Zinc metalloproteinase ZmpC suppresses experimental pneumococcal meningitis by inhibiting bacterial invasion of central nervous systems (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi Masaya、Nakata Masanobu、Sumioka Ryuichi、Hirose Yujiro、Wada Satoshi、Akeda Yukihiro、Sumitomo Tomoko、Kawabata Shigetada
  • 雑誌名: Virulence 巻: 8 号: 8 ページ: 1516-1524
  • DOI: 10.1080/21505594.2017.1328333
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 鼻咽腔に定着する肺炎球菌が非血行性に脳へ伝播する機構の解析． (2021)
  • 著者名/発表者名: 高原悠樹，住友倫子，河野正充，山口雅也，中田匡宣，保富宗城，川端重忠
  • 学会等名: 第94回日本細菌学会総会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌におけるヒアルロン酸分解酵素の分子系統解析およびタンパク質結晶構造解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 東孝太郎，山口雅也，中田匡宣，武部克希，住友倫子，鈴木守，川端重忠
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Conserved mutation in transcriptional regulator nra gene influences serotype M18 Streptococcus pyogenes virulence-associated phenotypes. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nakata M, Li Y, Sumitomo T, Hirose Y, Takemura M, Yamaguchi M, Okahashi N, Kawabata S
  • 学会等名: ASM Microbe 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 血清型M49型 Streptococcus pyogenes のCvfAは病原因子の発現と温度依存性の線毛産生に関与する (2020)
  • 著者名/発表者名: 窪田星子，中田匡宣，広瀬雄二郎，山口雅也，住友倫子，川端重忠
  • 学会等名: 第62回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌による温度依存性の線毛産生 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中田匡宣，住友倫子，川端重忠.
  • 学会等名: 第93回 日本細菌学会総会
• [学会発表] Component analysis of cell-wall anchored pili in Streptococcus sanguinis. (2019)
  • 著者名/発表者名: 李怡萱，中田匡宣，岡橋暢夫，山口雅也，住友倫子，川端重忠.
  • 学会等名: 第92回 日本細菌学会総会
• [学会発表] Intestinal dysbiosis elicited by excessive Th2 responses induces oral dysbiosis (2019)
  • 著者名/発表者名: 松井庄平、片岡嗣雄、深町はるか、森崎弘史、岡橋暢夫、桑田啓貴
  • 学会等名: 第92回 日本細菌学会総会
• [学会発表] Two-component regulatory system TCS08 contributes to pathogenesis in pneumococcal pneumonia． (2019)
  • 著者名/発表者名: Sumitomo T，Hamd DT，Honda-Ogawa M，Mori Y，Yamaguchi M，Nakata M，Kawabata S．
  • 学会等名: ASM Microbe 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 日本における劇症型感染症由来 Streptococcus pyogenes emm 89型の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 広瀬雄二郎，山口雅也，奥野ルミ，秋山徹，菅原庸，浜田茂幸，住友倫子，中田匡宣，川端重忠
  • 学会等名: 第51回 レンサ球菌研究会
• [学会発表] Identification of novel pneumococcal virulence factor CbpJ by molecular evolutional analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Goto K, Hirose Y, Yamaguchi Y, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会
• [学会発表] ミティス群レンサ球菌が産生する過酸化水素はマスト細胞の細胞死を誘導し，脱顆粒を抑制する (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡橋暢夫, 中田匡宣, 広瀬雄二郎, 桑田啓貴, 川端重忠
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Component analysis of cell-wall anchored pili of Streptococcus sanguinis (2018)
  • 著者名/発表者名: 李怡萱, 中田匡宣, 岡橋暢夫, 山口雅也, 住友倫子, 川端重忠
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌のアルギニンデイミナーゼArcAは低グルコース環境下で病原因子の発現に寄与する (2018)
  • 著者名/発表者名: 広瀬雄二郎， 山口雅也， 毛利泰士， 後藤花奈， 住友倫子， 中田匡宣， 川端重忠
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] インフルエンザウイルスとStreptococcus sanguinis の共感染による肺炎発症メカニズムの解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 長瀬賢史、住友倫子、中田匡宣、川端重忠、岡本成史
  • 学会等名: 第50回レンサ球菌研究会
• [学会発表] Streptococcus pneumoniae evades host innate immunity through parallel β-helix protein PfbA. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Hirose Y, Goto K, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 学会等名: 20th Lancefield International Symposium on Streptococci and Streptococal Disease
  • 国際学会
• [学会発表] Streptococcal cysteine protease-mediated cleavage of desmogleins contributes to development of cutaneous infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sumitomo T, Mori Y, Nakamura Y, Honda-Ogawa M, Yamaguchi M, Terao Y, Nakata M, and Kawabata S.
  • 学会等名: IUMS2017
  • 国際学会
• [学会発表] Streptococcus pneumoniae Ccs4 は脳血管内皮細胞への付着・侵入を促進する病原因子である (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬雄二郎，山口雅也，後藤花奈，住友倫子，中田匡宣，川端重忠
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌における温度感受性の線毛発現機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中田匡宣，住友倫子，川端重忠
  • 学会等名: 第59回歯科基礎医学会学術大会