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細胞内pH制御が関与する自然免疫システムに着目した肺MAC症発症機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17205
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

吉田 光範  国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 主任研究官 (70772630)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード非結核性抗酸菌症 / 発症機序 / 肺MAC症 / CHP2 / 遺伝子発現解析 / 細胞内pH / 自然免疫
研究開始時の研究の概要

肺MAC症は患者数の増加が著しい慢性呼吸器疾患であるが、発症機序は解明されておらず、有効な治療法も確立されていない。申請者らのこれまでの解析から、肺組織において細胞内pH制御に関わるCHP2遺伝子の発現量の低下が肺MAC症の発症に関連していることが示された。本研究では、「CHP2 遺伝子の発現量が低下したことで、MAC感染時における宿主細胞のpH制御に基づいた炎症応答および殺菌機構が阻害される」という仮説を、発現解析や分子生物学的解析により検証する。MACに対する感染・発症防御にとって重要な分子機構を明らかにできれば、新規の治療薬や診断法の開発にも展開でき、国民の公衆衛生に大きく貢献できる。

研究成果の概要

本研究は、肺MAC症の発症機序として「CHP2遺伝子の発現量が低下したことで、MAC感染時における細胞内pH制御に基づいた炎症応答および殺菌機構が阻害される」という仮説を立てて検証することを目的とした。ヒト肺胞上皮細胞株においてCHP2をノックダウンした細胞株ではMAC菌株の感染効率が上昇している傾向にあったが、感染後の細胞内菌量に有意な差は認められなかった。CHP2が生体内でMACの殺菌機構に関与している可能性を検証するため、CHP2ノックアウトマウスを作成した。しかしながら、ホモ個体の生殖効率が低下し個体数を維持することが出来なかったため、計画していた検討を行えなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の先進国を中心とした肺MAC症患者の急増から、肺MAC症の発症機序の解明と新たな診断方法および治療方法の開発は、今後さらに重要性が増すことが予想される研究分野である。本研究から、CHP2遺伝子がヒトの肺胞上皮細胞におけるMAC菌株の感染効率に関与している可能性が示唆された。将来的に、CHP2遺伝子が関与する肺MAC症の発症機序を証明することができれば、得られた知見に基づいた創薬研究、診断方法や治療法開発などへの展開も十分に期待できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 産業財産権 (4件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Transcriptome analysis of long non-coding RNAs in Mycobacterium avium complex?infected macrophages2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Mitsunori、Kwon Andrew Taejun、Qin Xian-Yang、Nishimura Hajime、Maeda Shiori、Miyamoto Yuji、Yoshida Yasuhiro、Hoshino Yoshihiko、Suzuki Harukazu
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 15 ページ: 1374437-1374437

    • DOI

      10.3389/fimmu.2024.1374437

    • 関連する報告書
      2023 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] Complete Chromosomal Genome Sequence of Mycobacterium sp. Strain IWGMT90018-18076.2022

    • 著者名/発表者名
      Fukano H, Yoshida M, Kazumi Y, Sakagami N, Ato M, Mitarai S, Hoshino Y
    • 雑誌名

      Microbiol Resour Announc.

      巻: 11 号: 6

    • DOI

      10.1128/mra.00078-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Therapeutic efficacy of rifalazil (KRM-1648) in a M. ulcerans-induced Buruli ulcer mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Fukano H, Nakanaga K, Goto M, Yoshida M, Ishii N, Hoshino Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17 号: 10 ページ: e0274742-e0274742

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0274742

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Mycobacterium fortuitum subsp. fortuitum JCM 6387, a Type Strain of Human-Pathogenic Mycobacteria Showing Inducible Macrolide Resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Fukano H, Suzuki M, Hoshino Y
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 4

    • DOI

      10.1128/mra.00060-22

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular Epidemiological Characteristics of Mycobacterium abscessus Complex Derived from Non-Cystic Fibrosis Patients in Japan and Taiwan2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida M, Chien JY, Morimoto K, Kinjo T, Aono A, Murase Y, Fujiwara K, Morishige Y, Nagano H, Jou R, Hasegawa N, Ato M, Hoshino Y, Hsueh PR, Mitarai S
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: Ahead of Print 号: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.00571-22

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel DNA chromatography method to discriminate Mycobacterium abscessus subspecies and macrolide susceptibility2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Mitsunori、Sano Sotaro、Chien Jung-Yien、Fukano Hanako、Suzuki Masato、Asakura Takanori、Morimoto Kozo、Murase Yoshiro、Miyamoto Shigehiko、Kurashima Atsuyuki、Hasegawa Naoki、Hsueh Po-Ren、Mitarai Satoshi、Ato Manabu、Hoshino Yoshihiko
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 64 ページ: 103187-103187

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2020.103187

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome-wide association study in patients with pulmonary Mycobacterium avium complex disease2021

    • 著者名/発表者名
      Ho Namkoong, Yosuke Omae, Takanori Asakura, Makoto Ishii, Shoji Suzuki, Kozo Morimoto, Yosuke Kawai, Katsura Emoto, Andrew J. Oler, Eva P. Szymanski, Mitsunori Yoshida, et al.
    • 雑誌名

      European Respiratory Journal

      巻: 57 号: 2 ページ: 1902269-1902269

    • DOI

      10.1183/13993003.02269-2019

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Mycobacterium heckeshornense JCM 15655T, Closely Related to a Pathogenic Nontuberculous Mycobacterial Species, Mycobacterium xenopi2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Mitsunori、Fukano Hanako、Asakura Takanori、Suzuki Masato、Hoshino Yoshihiko
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 10 ページ: 103187-103187

    • DOI

      10.1128/mra.00020-21

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human pathogenic Mycobacterium kansasii (former subtype I) with zoonotic potential isolated from a diseased indoor pet cat, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Fukano Hanako、Terazono Tsukasa、Hirabayashi Aki、Yoshida Mitsunori、Suzuki Masato、Wada Shinpei、Ishii Norihisa、Hoshino Yoshihiko
    • 雑誌名

      Emerging Microbes & Infections

      巻: 10 号: 1 ページ: 220-222

    • DOI

      10.1080/22221751.2021.1878935

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Point mutation in the stop codon of MAV_RS14660 increases the growth rate of Mycobacterium avium subspecies hominissuis2021

    • 著者名/発表者名
      Kawakita Tomomi、Mukai Tetsu、Yoshida Mitsunori、Yamada Hiroyuki、Nakayama Masaaki、Miyamoto Yuji、Suzuki Masato、Nakata Noboru、Takii Takemasa、Ryo Akihide、Ohara Naoya、Ato Manabu
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 167 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1099/mic.0.001007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [産業財産権] 肺非結核性抗酸菌症の疾患感受性の判定方法2020

    • 発明者名
      星野仁彦、吉田光範、長谷川直樹、徳永勝士
    • 権利者名
      星野仁彦、吉田光範、長谷川直樹、徳永勝士
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-123054
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 抗酸菌のerm(41)遺伝子の一塩基変異を判別する方法、その方法に用いるプローブ及びプライマーセット2020

    • 発明者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 権利者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-066277
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] マイコバクテロイデス・アブセサスを検出するためのプライマーセット、キット及び方法2020

    • 発明者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 権利者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-066306
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] マイコバクテロイデス・アブセッサス・コンプレックスに属する抗酸菌のerm(41)遺伝子の一塩基変異を判別する方法、その方法に用いるプライマーセット及びプローブ2020

    • 発明者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 権利者名
      星野仁彦、吉田光範、佐野創太郎、宮本重彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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