| 研究課題/領域番号 |
22K07054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49050:細菌学関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
清水 隆 山口大学, 共同獣医学部, 准教授 (40320155)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 野兎病 / Francisella / MAIT細胞 / 免疫抑制 / 宿主因子 / CRISPR / 病原因子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人獣共通感染症は動物を介してヒトに感染する感染症で、近年の気候変動などからそ の再興が危惧されている。中でも野兎病菌は感染力が強く、罹患時の死亡率が高いことから二種病原菌に指定され、バイオテロへの悪用も危惧されている。しかしながら野兎病菌の研究にはBSL-3の実験施設が必要であり、他の病原性細菌と比較し研究は遅れている。その病原性メカニズムにはいまだ不明な点が多く、感染に重要な宿主側の因子もほとんどわかっていない。本研究では野兎病菌を多角的に解析することにより、その病原性因子および感染に重要な宿主因子を同定し、治療法やワクチン開発の礎としたい。
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| 研究実績の概要 |
人獣共通感染症は動物を介してヒトに感染する感染症で、近年の気候変動などからその再興が危惧されている。中でも野兎病菌は感染力が強 く、罹患時の死亡率が高いことから二種病原菌に指定され、バイオテロへの悪用も危惧されている。しかしながら野兎病菌の病原性メカニズム には不明な点が多く、感染に重要な宿主側の因子もほとんどわかっていない。 本研究では野兎病菌Fransicella tularensisの生体内における病原性を決定している因子を同定することを目的とし、A. 比較ゲノムによる生体内病原因子の同定、 B. 免疫抑制機構に関わる因子の同定、C. 感染における宿主因子の同定、の3点に焦点を当て研究を行った。
Aでは高病原性F. tularensisと低病原性F. novicidaのゲノムを比較し、ribD遺伝子に着目した。ribD遺伝子が高病原性の配列の場合は宿主のMucosal associated invariant T（MAIT）細胞のリガンドを産生できず、MAIT細胞による認識から逃れることが可能なため病原性が高くなることを見出し、報告した。
Bでは免疫抑制に関わる遺伝子としてpyrC遺伝子を同定し、報告した。
CではCRISPR遺伝子編集を用いて野兎病感染に重要な宿主因子を同定した。そのうち２つに焦点をあて、現在研究中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では野兎病菌Fransicella tularensisの生体内における病原性を決定している因子を同定することを目的とし、A. 比較ゲノムによる生体内病原因子の同定、 B. 免疫抑制機構に関わる因子の同定、C. 感染における宿主因子の同定、の3点に焦点を当て研究を行っている。
Aでは高病原性F. tularensisと低病原性F. novicidaのゲノムを比較し、アミノ酸変異が蓄積しているribD遺伝子に着目した。ribD遺伝子はリボフラビン合成経路の遺伝子であり、Mucosal associated invariant T（MAIT）細胞のリガンドである5-(2-oxopropylideneamino)-6-D-ribitylaminouracil (5-A-RU)の産生に重要である。レポーターアッセイの結果、高病原性由来のribD遺伝子をもつ野兎病菌ではMAIT細胞を活性化することができなかった。さらに、高病原性由来のribD遺伝子をもつ野兎病菌ではマウス体内で病原性が増強することが明らかとなった。これらのことからribD遺伝子が宿主MAIT細胞の活性化および病原性に重要であることが明らかとなった。この結果をLife Sci Alliance誌に報告した。
Bでは野兎病菌のトランスポゾン変異株ライブラリ4000株から炎症性サイトカインの誘導が増強する変異株をスクリーニングすることにより、免疫抑制に関わる遺伝子としてpyrC遺伝子を同定した。pyrCはピリミジン合成経路に関与する遺伝子であり、stimulator of interferon genes (STING)経由で免疫を抑制することが明らかとなった。この結果をFront Cell Infect Microbiol誌に報告した。
CではCRISPR遺伝子編集を用いて野兎病感染に重要な宿主因子を同定した。そのうち２つに焦点をあて、現在研究中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では野兎病菌Fransicella tularensisの生体内における病原性を決定している因子を同定することを目的とし、A. 比較ゲノムによる生体内病原因子の同定、 B. 免疫抑制機構に関わる因子の同定、C. 感染における宿主因子の同定、の3点に焦点を当て研究を行っている。
Aでは野兎病菌のribD遺伝子が宿主のMAIT細胞活性化に重要な役割をはたしていることをすでに明らかとした。今後はribD遺伝子がどのようにMAIT細胞を活性化しているのか、その詳細メカニズムに焦点をあて、研究を継続する。
Bでは野兎病菌のトランスポゾン変異株ライブラリのスクリーニングからpyrC遺伝子以外の遺伝子も免疫抑制に関与することが明らかとなっている。今後はこれらの因子を解析することにより、さらなる免疫抑制メカニズムの解明を目指す。
CではCRISPR遺伝子編集を用いて野兎病感染に重要な宿主因子をすでに複数同定済みである。そのうち２つに焦点をあて、野兎病感染における宿主反応のメカニズムを解明していく予定である。
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