エンテロトキシンファミリーのプレッシャーによる黄色ブドウ球菌感染戦略の解明

• 研究課題/領域番号: 23390100
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 免疫学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 中根 明夫 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30164239)
• 連携研究者: 胡 東良 北里大学, 獣医学部 (10333733) ; 成田 浩司 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院) (30419220) ; 浅野 クリスナ 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院) (70598622)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円); 2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2012年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 黄色ブドウ球菌 / TSST-1 / オートファジー / 上皮細胞 / ワクチン / スーパー抗原 / IL-17 / 感染 / 感染症 / 毒素 / 細菌 / 免疫 / IL-10 / IL-1β / 免疫学

研究成果の概要

黄色ブドウ球菌が産生するスーパー抗原のTSST-1の新機能の観点から，黄色ブドウ球菌と宿主の攻防機序について解析し，以下の成果を得た。
(1)飢餓誘導上皮細胞においてTSST-1はLC3-IIの蓄積とLC3B遺伝子の発現阻害によりオートファジーを抑制した。(2) TSST-1のオートファジー抑制はスーパー抗原活性非依存性であった。(3)オートファジーは上皮細胞内での黄色ブドウ球菌の生存・増殖に関与していることが示唆された。(4)スーパー抗原欠損TSST-1免疫で獲得される黄色ブドウ球菌感染抵抗性はIL-17A依存性であり，長期記憶免疫応答はIL-10によりマスクされた。

研究成果

• [雑誌論文] Vaccination with nontoxic mutant toxic shock syndrome toxin-1 induces IL-17-dependent protection against Staphylococcus aureus infection (2015)
  • 著者名/発表者名: Narita K, Hu D-L, Asano K, and Nakane A
  • 雑誌名: Pathogens and Disease 巻: 73
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular epidemiology and identification of a Staphylococcus aureus clone causing food poisoning outbreaks in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato’o Y, Omoe K, Naito I, Ono HK, Nakane A, Sugai M, Yamagishi N, and Hu D-L
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: 52 ページ: 2637-2640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of starvation-induced autophagy by recombinant toxic shock syndrome toxin-1 in epithelial cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Asano K, Asano Y, Ono HK, and Nakane A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 11 ページ: e113018-e113018
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0113018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Emetic potentials of newly identified staphylococcal enterotoxin-like toxins (2013)
  • 著者名/発表者名: Omoe K, Hu D-L, Ono HK, Shimizu S, Takahashi-Omoe T, Nakane A, Uchiyama T, Imanishi K
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 81 号: 10 ページ: 3627-3631
  • DOI: 10.1128/iai.00550-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vaccination with plasmid DNA encoding a mutant toxic shock syndrome toxin-1 ameliorates toxin-induced lethal shock in mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Feng M-H, Cui J-C, Nakane A, Hu D-L
  • 雑誌名: Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 231 ページ: 1-9
  • NAID: 10031201048
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel comprehensive analysis method for Staphylococcus aureus pathogenicity islands (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Sato’o
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 57 号: 2 ページ: 91-99
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of emetic and superantigenic activities of staphylococcal enterotoxin A by synthetic peptides (2012)
  • 著者名/発表者名: Edward Kithela Maina
  • 雑誌名: Immunology and Medical Microbiology 巻: 38 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.peptides.2012.08.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Staphylococcal enterotoxin A has potent superantigenic and emetic activities but not diarrheagenic activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Edward Kithela Maina
  • 雑誌名: International Journal of Medical Microbiology 巻: 302 号: 2 ページ: 88-95
  • DOI: 10.1016/j.ijmm.2012.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acidic environments induce differentiation of Proteus mirabilis into swarmer morphotypes (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujihara M, Obara H, Watanabe Y, Ono HK, Sasaki J, Goryo M, Harasawa R
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 55 号: 3 ページ: 489-493
  • DOI: 10.1111/j.1574-695x.2011.00924.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superantigenic Toxin Genes Coexist with Specific Staphylococcal Cassette Chromosome mec Genes in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (2011)
  • 著者名/発表者名: Hu, D.-L., et al.
  • 雑誌名: The Tohoku Journal of Experimental Medicine 巻: 225 号: 3 ページ: 161-169
  • DOI: 10.1620/tjem.225.161
  • NAID: 10030196029
  • ISSN: 0040-8727, 1349-3329
  • 査読あり
• [雑誌論文] The superantigenic activity of toxic shock syndrome toxin-1 is resistant to heating and digestive enzymes (2011)
  • 著者名/発表者名: Li, S.-J., et al.
  • 雑誌名: J.Appl.Microbiol. 巻: 110 号: 3 ページ: 729-736
  • DOI: 10.1111/j.1365-2672.2010.04927.x
  • 査読あり
• [学会発表] 細菌感染症に対する宿主応答に関する研究―個体レベルの解析― (2015)
  • 著者名/発表者名: 中根明夫
  • 学会等名: 平成26年度第24回学会賞受賞者特別講演会
  • 発表場所: 北里研究所、東京都港区
  • 年月日: 2015-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] Autophagy suppressing activity of TSST-1 promotes Staphylococcus aureus infection (2015)
  • 著者名/発表者名: Asano K and Nakane A
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場、岐阜市
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Characterization of superantigenic activity and stability of novel staphylococcal emetic toxin (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono HK and Nakane A
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長良川国際会議場、岐阜市
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] Adipose tissue-derived stem cells attenuate staphylococcal enterotoxin-induced toxic shock (2014)
  • 著者名/発表者名: Asano K and Nakane A
  • 学会等名: Hirosaki International Symposium on Tlansplant 2014
  • 発表場所: 弘前大学医学部MCC、弘前市
  • 年月日: 2014-10-31
• [学会発表] Contribution of toxic shock syndrome toxin-1 on autophagy and Staphylococcus aureus persistence (2014)
  • 著者名/発表者名: Asano K and Nakane A
  • 学会等名: ISSSI 14, International Symposium on Staphylococci & Staphylococcal Infections
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] Vaccination with nontoxic toxic shock syndrome toxin-1 induces IL-17-dependent bystander protection against different infections (2014)
  • 著者名/発表者名: Narita K, Hu D-L, Asano K, and Nakane A
  • 学会等名: ISSSI 14, International Symposium on Staphylococci & Staphylococcal Infections
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] Identification and characterization of a novel staphylococcal emetic toxin encoded in Staphylococcus aureus core genome (2014)
  • 著者名/発表者名: Ono HK, Sato’o Y, Naito I, Hisatsune J, Omoe K, Sugai M, and Nakane A
  • 学会等名: ISSSI 14, International Symposium on Staphylococci & Staphylococcal Infections
  • 発表場所: Chicag, USA
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] オートファジー抑制および黄色ブドウ球菌の上皮細胞感染における毒素性ショック症候群毒素-１の関与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅野クリスナ、中根 明夫
  • 学会等名: 第25回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 東北大学さくらホール、仙台市
  • 年月日: 2014-07-10
• [学会発表] 細菌感染症に対する宿主応答に関する研究―個体レベルの解析（浅川賞受賞講演） (2014)
  • 著者名/発表者名: 中根明夫
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
  • 招待講演
• [学会発表] IL-17-dependent bystander protection against S. aureus infection by immunization with mutant TSST-1 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成田浩司、胡 東良、浅野クリスナ、中根明夫
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] 毒素性ショック症候群毒素－1によるスーパー抗原活性非依存的オートファジー抑制 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅野クリスナ、中根明夫
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] Staphylococcal enterotoxin A internalized into mucin secreting goblet cells (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬昌平、小野久弥、胡 東良、中根明夫
  • 学会等名: 第87回日本細菌学会総会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京
• [学会発表] Superantigenic-independent activity of toxic shock syndrome toxin-1 in suppression of autophagy (2013)
  • 著者名/発表者名: Asano K, Nakane A
  • 学会等名: 第42回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉
• [学会発表] 毒素性ショック症候群毒素-1の新規機能としてのオートファジー抑制 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅野クリスナ
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉
• [学会発表] Identification of active region of emesis-inducing activity of staphylococcal enterotoxin A (2012)
  • 著者名/発表者名: Edward Kithela Maina
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Protective immunity induced by an immunization with mutant TSST-1 against Staphylococcus aureus infection (2012)
  • 著者名/発表者名: Kouji Narita
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Vanilloid receptor plays an important role in staphylococcal enterotoxin A-induced emesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Dong-Liang Hu
  • 学会等名: 第85回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 長崎ブリックホール、長崎市
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Superantigenic activity of toxic shock syndrome toxin-1 is relatively resistant to heating and digestive enzymes compared with staphylococcal enterotoxin A (2011)
  • 著者名/発表者名: Dong-Liang Hu
  • 学会等名: XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Staphylococcal enterotoxin A induces emetic but not diarrhea response during Stapbylococcus aureus food poisoning (2011)
  • 著者名/発表者名: Edward Kithela Maina
  • 学会等名: XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] IL-17A mediates the protective cellular immunity induced by an immunization with clumping factor A against Stapbylococcus aureus infection (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouji Natrita
  • 学会等名: XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Reduced IL-1beta production in obese mice impairs host defense against skin Staphylococcus aureus infection
  • 著者名/発表者名: Narita K, Sakamoto Y, Nakane A
  • 学会等名: The 12th Japan-Korea International Symposium on Microbiology
  • 発表場所: Tower Hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Emetic potential of newly identified staphylococcal enterotoxin-like toxins in cynomolgus monkey and house musk shrew
  • 著者名/発表者名: Ono HK, Omoe K, Hirose S, Hu D-L, Imanishi K, Nakane A
  • 学会等名: The 12th Japan-Korea International Symposium on Microbiology
  • 発表場所: Tower Hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Relationship of superantigenic toxin and SCC mec genes in methicillin-resistant Staphylococcus aureus
  • 著者名/発表者名: Dong-Liang Hu
  • 学会等名: 15th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections
  • 発表場所: Domaine de Rockefella University of Lyon, Lyon, France
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌スーパー抗原毒素の分子的様性と生物多機能性
  • 著者名/発表者名: 胡 東良
  • 学会等名: 第57回日本ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 広島大学東京オフィス、東京
• [学会発表] ブドウ球菌食中毒：新規エンテロトキシンの同定および古典的なエンテロトキシンの嘔吐発症機
  • 著者名/発表者名: 小野 久弥
  • 学会等名: 第57回日本ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 広島大学東京オフィス、東京
• [学会発表] ブドウ球菌エンテロトキシンAの消化管組織侵入機構
  • 著者名/発表者名: 廣瀬 昌平
  • 学会等名: 第57回日本ブドウ球菌研究会
  • 発表場所: 広島大学東京オフィス、東京
• [学会発表] IL-17-dependent bystander protection against Staphylococcus aureus infection by vaccination with mutant TSST-1
  • 著者名/発表者名: Kouji Narita
  • 学会等名: 第41回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場、神戸
• [学会発表] 食中毒、毒素性ショックおよび感染におけるブドウ球菌エンテロトキシンの多機能性の評価
  • 著者名/発表者名: 胡 東良
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌毒素性ショック症候群毒素の構造・活性相関
  • 著者名/発表者名: 長内理大
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉
• [学会発表] 肥満マウスにおけるIL-1β産生減少にともなう皮膚黄色ブドウ球菌感染防御機能の低下
  • 著者名/発表者名: 成田浩司
  • 学会等名: 第86回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉
• [備考] 弘前大学大学院医学研究科感染生体防御学講座
  • URL: http://www.med.hirosaki-u.ac.jp/~mai/
• [備考]
  • URL: http://www.bact.hirosaki-u.ac.jp/