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マウスモデルとオミックス解析で探索する肺MAC症発症に関わる菌・宿主因子

研究課題

研究課題/領域番号 22K07065
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
研究機関公益財団法人結核予防会 結核研究所

研究代表者

瀬戸 真太郎  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 生体防御部 免疫科, 科長 (50383203)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワード肺MAC症 / マウスモデル / トランスポゾンシークエンシング / RNAシークエンシング / MAC / TN-seq
研究開始時の研究の概要

本研究では、肺MAC症マウスモデルを用いて、オミックス解析によって肺MAC症発症に関与する菌・宿主因子を同定する。肺MAC症患者から単離した臨床分離株を用いて、トランスポゾン変異株ライブラリーを構築する。変異株ライブラリーをマウスに感染させて、トランスポゾンシークエンシング(Tn-seq)を行い、肺内での増殖に関与する菌遺伝子を決定する。宿主因子については、感染マウスの肺および血液のRNAシークエンシング(RNA-seq)を行う。マウスモデルを用いて肺MAC症の発症機序を明らかにすることによって、ヒト肺NTM症の難治化、重症化に関わる菌・宿主因子の解明に向けた分子基盤を整備する。

研究実績の概要

これまでにマウスでも病原性を示す単離している肺Mycobacterium avium complex(MAC)症臨床分離株を4株単離している。マウス肺におけるMAC菌感染による影響を明らかにするために、マウスに病原性を示す臨床分離株を探索した。理化学研究所、農業生物資源ジーンバンクなど公的微生物菌株ライブラリーからヒトから単離したMAC菌を17株、共同研究者である森本耕三博士(複十字病院)から肺MAC症臨床分離株を37株、計50株を用いてこれまでに確立している方法(Furuuchi et al, Microbiol Spectrum, 2022)でスクリーニングを行った。その結果、マウス肺内で感染菌数を増加もしくは維持することができる菌株を4株単離した。これまでに単離している臨床分離株4株と含めて計8株を用いて、マウス感染肺の発現プロファイルを解析している。また、昨年度確立したMACトランスポゾン変異株ライブラリーをマウスに感染させて、感染前後で回収した菌DNAを用いて、Tn-seqを行い、マウス肺での感染に関与する菌遺伝子の同定も進めている。

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

今年度計画していた、マウスで感染成立する更なる肺MAC症臨床分離株の同定、感染肺RNA-seq、マウス肺内での感染に関与する菌遺伝子の同定を行うためのTn-seqを行うことができたため、おおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

肺RNA-seqの結果、Tn-seqの結果をまとめて、肺MAC症における宿主、菌因子の同定をすすめる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 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] Novel Screening System of Virulent Strains for the Establishment of a <i>Mycobacterium avium</i> Complex Lung Disease Mouse Model Using Whole-Genome Sequencing2022

    • 著者名/発表者名
      Furuuchi Koji、Seto Shintaro、Nakamura Hajime、Hikichi Haruka、Miyabayashi Akiko、Wakabayashi Keiko、Mizuno Kazue、Oka Teruaki、Morimoto Kozo、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 10 号: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.00451-22

    • 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] Spatial multiomic profiling reveals the novel polarization of foamy macrophages within necrotic granulomatous lesions developed in lungs of C3HeB/FeJ mice infected with Mycobacterium tuberculosis2022

    • 著者名/発表者名
      Seto Shintaro、Nakamura Hajime、Guo Tz-Chun、Hikichi Haruka、Wakabayashi Keiko、Miyabayashi Akiko、Nagata Toshi、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 12 ページ: 968543-968543

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.968543

    • 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] Transcription factor MAFB controls type I and II interferon response-mediated host immunity in Mycobacterium tuberculosis-infected macrophages2022

    • 著者名/発表者名
      Hikichi Haruka、Seto Shintaro、Wakabayashi Keiko、Hijikata Minako、Keicho Naoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 13 ページ: 962306-962306

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.962306

    • 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
  • [学会発表] 空間的マルチオミックスによる肉芽腫構造の解析2023

    • 著者名/発表者名
      瀬戸真太郎, 土方美奈子, 慶長直人
    • 学会等名
      第98回日本結核・非結核性抗酸菌症学会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間的マルチオミックスで探索する結核肉芽腫における泡沫化マクロファージのバイオマーカー2023

    • 著者名/発表者名
      瀬戸真太郎、土方美奈子、慶長直人
    • 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] オミックス解析による活動性結核マウスモデルにおける泡沫化マクロファージ形成過程の解析2022

    • 著者名/発表者名
      瀬戸真太郎、中村 創、引地遥香、土方美奈子、慶長直人
    • 学会等名
      第97回日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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