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G群レンサ球菌による劇症型感染症の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 21K07034
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
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

池辺 忠義  国立感染症研究所, 細菌第一部, 主任研究官 (20333362)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード病原性 / 劇症型溶血性レンサ球菌感染症 / レンサ球菌 / 侵襲性細菌感染症
研究開始時の研究の概要

これまでの我々の研究において、STSS患者分離株では2つの遺伝子のいずれかに変異があり、その影響により、病原遺伝子の発現が上昇していることを見出している(unpublished results)。しかしながら、2つの遺伝子に変異がない場合においても、病原遺伝子の発現が上昇している株が存在する(unpublished results)。そこで、まず、これらの株においてどのような変異が起きているか明らかにする。明らかにしたのち、マウスに対する致死性、および、どのような遺伝子の発現に関与しているかを明らかにする。

研究実績の概要

原因遺伝子の変異によりin vivoで病原性に影響を与えるか調べるため、マウスをもちいた動物実験を行った。咽頭炎患者分離株、咽頭炎患者分離株の原因遺伝子を変異させた株について様々な菌濃度の菌液を調製した後、各菌株を5-6週齢のddYマウスの腹腔内に接種して7日間経過観察し、各株の生存曲線を作成した。その結果、原因遺伝子が変異することにより、マウスに対する致死性が増強することが判明した。
STSS患者では、腎障害など多臓器不全がみられることから、原因遺伝子の変異により腎臓、および、肺に障害が起きるか調べた。ddYマウスの腹腔内に菌を接種後24-48時間の腎臓、および、肺を摘出して病理組織標本を作製し、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を行い、病理組織検査を行った。原因遺伝子の変異株では、臓器に菌が検出されるとともに炎症細胞の浸潤がみられた。
STSS患者では壊死性筋膜炎や軟部組織壊死がみられる。原因遺伝子の変異によりこのような病態がみられるか調べるため、ヘアレスマウスの皮下に菌を接種し、経過観察した。壊死を起こした皮膚の領域を測定し、それぞれの株で比較した。マウスから、接種後48-72時間の皮膚、皮下組織を摘出した。その後、病理組織標本を作製し、HE染色を行い、病理組織検査を行った。その結果、変異株では、感染の広がりとともに、菌の検出および組織の破壊がみられたが、変異のない株では、局所に炎症細胞の浸潤がみられるが、菌はみられなかった。
このことから、マウスを用いた動物実験で、原因遺伝子の変異は、致死性および臓器障害を増長することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

マウスを用いた動物実験において、遅れを生じたから

今後の研究の推進方策

ゲノムレベルにおける原因遺伝子変異の影響を行う。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Epidemiological shifts in and impact of COVID-19 on streptococcal toxic shock syndrome in Japan: A genotypic analysis of group A Streptococcus isolates2024

    • 著者名/発表者名
      Ikebe Tadayoshi、Okuno Rumi、Uchitani Yumi、Yamaguchi Takahiro、Isobe Junko、Maenishi Emi、Date Yoshimi、Otsuka Hitoshi、Kazawa Yu、Fujita Shohei、Kobayashi Ayaka、Takano Mami、Tsukamoto Shinya、Kanda Yoshiko、Ohnishi Makoto、Akeda Yukihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Infectious Diseases

      巻: 142 ページ: 106954-106954

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2024.01.021

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Natural mutation in the regulatory gene (srrG) influences virulence-associated genes and enhances invasiveness in Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis strains isolated from cases of streptococcal toxic shock syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Ikebe Tadayoshi、Otsuka Hitoshi、Chiba Kazuki、Kazawa Yu、Yamaguchi Takahiro、Okuno Rumi、Date Yoshimi、Sasaki Mari、Isobe Junko、Ohnishi Makoto、Akeda Yukihiro
    • 雑誌名

      eBioMedicine

      巻: 81 ページ: 104133-104133

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2022.104133

    • 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] Molecular characterization and antimicrobial resistance of group A streptococcus isolates in streptococcal toxic shock syndrome cases in Japan from 2013 to 20182021

    • 著者名/発表者名
      1.Ikebe T, Okuno R, Kanda Y, Sasaki M, Yamaguchi T, Otsuka H, Kazawa Y, Suzuki M, Ohya H, Uchida K, Ohnishi M; Working Group for Beta-Hemolytic Streptococci in Japan
    • 雑誌名

      Int J Med Microbiol

      巻: 311 号: 3 ページ: 151496-151496

    • DOI

      10.1016/j.ijmm.2021.151496

    • 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
  • [学会発表] 劇症型連鎖球菌感染症原因菌のデータベース構築2023

    • 著者名/発表者名
      秋山徹、奥野ルミ、山口雅也、広瀬雄二郎、大野誠之、池辺忠義
    • 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] 侵襲性に関与するemm89型化膿レンサ球菌の因子の探索と分子生物学的解析2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之、山口雅也、元岡大祐、広瀬雄二郎、東孝太郎、秋山徹、住友倫子、池辺忠義、奥野ルミ、川端重忠
    • 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] Streptococcus dysgalactiae ssp. equisimilisにおいて新規発現制御因子SrrGの変異が劇症型溶血性レンサ球菌感染症を誘導する2022

    • 著者名/発表者名
      池辺忠義、大塚仁、千葉一樹、賀澤優、山口貴弘、奥野ルミ、伊達佳美、佐々木麻里、磯部順子、大西真、明田幸宏
    • 学会等名
      第52回レンサ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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