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ネズミチフス菌のエフェロサイトーシスを利用した生存戦略

研究課題

研究課題/領域番号 21K07027
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

日吉 大貴  長崎大学, 熱帯医学研究所, 准教授 (00585599)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードサルモネラ / 好中球 / エフェロサイトーシス / 侵襲感染 / T3SS / 3型分泌装置 / マウス全身感染モデル / 全身感染
研究開始時の研究の概要

サルモネラは、汚染された肉や卵・乳製品などの摂食により感染する食中毒菌である。感染者のほとんどは、下痢や腸炎のような自然に治る軽症を示すが、免疫力が弱い人や、チフス菌などの血清型のサルモネラに感染した場合は重篤な全身感染になり、それにより年間推定68万人が全世界で亡くなっている。また抗菌薬の効かないチフス菌が現在、世界中に広まっており問題になっている。
近年申請者は、サルモネラの持つ3型分泌装置という病原因子を介した新規の全身感染発症機構を発見した。本研究では、サルモネラがどのように全身感染を起こすのか詳細に調べる事により、抗菌薬に頼らない予防・治療法の開発を視野に入れたものである。

研究成果の概要

サルモネラは一定の条件により重篤な全身感染症を起こす。本菌は、III型分泌装置(T3SS-2)と呼ばれる病原因子により、マクロファージ内にサルモネラ含有液胞を形成し、細胞内で増殖できることが知られている。しかし、その後どのように全身に拡散されるのか不明な点が多い。本研究では、サルモネラはT3SS-2を用いることで、好中球の「エフェロサイトーシス」を誘導し、自身が感染したマクロファージを取り込ませることを見出した。さらに、一緒に取り込まれたマクロファージにより、好中球が産生する活性酸素種の強い殺菌作用を減弱し、好中球内での生存性を上げることにより、侵襲感染を増悪することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宿主の恒常性に関わるエフェロサイトーシスを悪用した、サルモネラの好中球内における生存戦略は、本菌のみならず他の細胞内寄生菌においても共通な侵襲感染発症機構である可能性を見出している。また感染症関連の国際誌の中でもインパクトの高いCell Host and Microbe誌に掲載されたことからも本研究の成果における学術的な意義は高いと考える。現在、薬剤耐性のサルモネラが、アフリカや東・東南アジア諸国で問題となっているが、我々の研究により明らかにされたサルモネラ感染メカニズムを基盤とした、抗生物質だけに頼らない新規治療薬の開発につながることが今後期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] California University, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] California University at Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California, Davis(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Vi Capsular Polysaccharide of Salmonella Typhi Promotes Macrophage Phagocytosis by Binding the Human C-Type Lectin DC-SIGN2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lillian F.、Lepenies Bernd、Nakamae Sayuri、Young Briana M.、Santos Renato L.、Raffatellu Manuela、Cobb Brian A.、Hiyoshi Hirotaka、Baumler Andreas J.
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 13 号: 6

    • DOI

      10.1128/mbio.02733-22

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Host cells subdivide nutrient niches into discrete biogeographical microhabitats for gut microbes2022

    • 著者名/発表者名
      Liou Megan J.、Miller Brittany M.、Litvak Yael、Nguyen Henry、Natwick Dean E.、Savage Hannah P.、Rixon Jordan A.、Mahan Scott P.、Hiyoshi Hirotaka、Rogers Andrew W.L.、Velazquez Eric M.、Butler Brian P.、Collins Sean R.、McSorley Stephen J.、Harshey Rasika M.、Byndloss Mariana X.、Simon Scott I.、Baumler Andreas J.
    • 雑誌名

      Cell Host & Microbe

      巻: 30 号: 6 ページ: 836-847.e6

    • DOI

      10.1016/j.chom.2022.04.012

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Virulence factors perforate the pathogen-containing vacuole to signal efferocytosis2022

    • 著者名/発表者名
      Hiyoshi Hirotaka、English Bevin C.、Diaz-Ochoa Vladimir E.、Wangdi Tamding、Zhang Lillian F.、Sakaguchi Miako、Haneda Takeshi、Tsolis Ren?e M.、B?umler Andreas J.
    • 雑誌名

      Cell Host & Microbe

      巻: 30 号: 2 ページ: 163-170.e6

    • DOI

      10.1016/j.chom.2021.12.001

    • 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
  • [学会発表] Analysis of alternative human typhoid mouse infection model2024

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Hiyoshi
    • 学会等名
      21st Bay Area Microbial Pathogenesis Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A mouse model of human typhoid fever2024

    • 著者名/発表者名
      Hoan Thi Pham, Hirotaka Hiyoshi, Toshio Kodama
    • 学会等名
      第1回AMED SCARDA「ワクチン開発のための世界トップレベル研究開発拠点の形成事業」合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] An alternative S. Typhi mouse infection model2023

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Hiyoshi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Salmonella Biology and Pathogenesis
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of Vi capsular polysaccharide on an alternative Salmonella enterica serovar Typhi infection model2023

    • 著者名/発表者名
      Hoan Thi Pham, Hirotaka Hiyoshi, Toshio Kodama
    • 学会等名
      The 21st Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Virulence factors perforate the pathogen-containing vacuole to generate a find-me signal for efferocytosis2023

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Hiyoshi
    • 学会等名
      U.S. Panel on Cholera and Other Bacterial Enteric Infections
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vi capsular polysaccharide of Salmonella Typhi promotes macrophage phagocytosis by binding DC-SIGN2023

    • 著者名/発表者名
      Lillian F. Zhang, Andreas J. Baumler, 日吉大貴
    • 学会等名
      第96回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Vi capsular polysaccharide of Salmonella Typhi promotes macrophage phagocytosis by binding the human C-type lectin DC-SIGN2022

    • 著者名/発表者名
      Lillian F. Zhang, Andreas J. Baumler, Hirotaka Hiyoshi
    • 学会等名
      The 20th Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チフス菌のVi抗原を介した侵襲感染性発揮機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      Lillian Zhang, 中前早百合, 児玉年央, Andreas Baumler, 日吉大貴
    • 学会等名
      九州微生物研究フォーラム 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The Vi capsular polysaccharide of Salmonella Typhi promotes macrophage phagocytosis by binding the human C-type lectin DC-SIGN2022

    • 著者名/発表者名
      Lillian F. Zhang, Andreas J. Baumler, Hirotaka Hiyoshi
    • 学会等名
      第51回 日本免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Virulence factors perforate the pathogen-containing vacuole to generate a find-me signal for efferocytosis2021

    • 著者名/発表者名
      Hiyoshi Hirotaka, Tsolis M. Renee, Baumler J. Andreas
    • 学会等名
      The 19th Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Intracellular bacteria use sophisticated ‘hack’

    • URL

      https://health.ucdavis.edu/news/headlines/intracellular-bacteria-use-sophisticated-hack-to-evade-a-hosts-immune-system/2022/02

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Intracellular bacteria use sophisticated ‘hack’

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/942947

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Intracellular bacteria use sophisticated ‘hack’

    • URL

      https://phys.org/news/2022-02-intracellular-bacteria-sophisticated-hack-evade.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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