インフラマソーム構成タンパクを介した新たな感染防御機構の発見およびその機序の解明

• 研究課題/領域番号: 26460523
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 土屋 晃介 金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (50437216)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 肺炎球菌 / リステリア / インフラマソーム / NLRP3 / ASC / STAT6 / IL-18 / IL-10 / 自然免疫 / 感染防御 / AIM2 / 気道粘膜

研究成果の概要

本研究は、病原性細菌と宿主間の相互作用による病態形成機序の解明を目的とし、リステリア感染および肺炎球菌感染おける自然機構インフラマソームの役割を検討した。インフラマソームを構成するASCが致死性リステリア感染モデルにおいてIL-18依存的に感染を増悪化させることを発見し、その機序を明らかにした。また、肺炎球菌肺炎において、ASCがインフラマソーム非依存的にSTAT6活性化を持続させることで粘膜防御因子の発現低下を抑制し、宿主防御に寄与することを見出した。さらに、肺炎球菌がpneumolysinを産生することで肺炎増悪化因子IL-1αの産生をインフラマソーム非依存的に誘導することを報告した。

研究成果

• [国際共同研究] 西南大学(中国)
• [雑誌論文] Pneumolysin-Dependent Calpain Activation and Interleukin-1α Secretion in Macrophages Infected with Streptococcus pneumoniae. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fang R, Wu R, Du H, Jin M, Liu Y, Lei G, Jiang B, Lei Z, Peng Y, Nie K, Tsuchiya K.
  • 雑誌名: Infect Immun. 巻: 85 号: 9
  • DOI: 10.1128/iai.00201-17
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Vitamin B6 Prevents IL-1β Protein Production by Inhibiting NLRP3 Inflammasome Activation (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhang P, Tsuchiya K, Kinoshita T, Kushiyama H, Suidasari S, Hatakeyama M, Imura H, Kato N, Suda T.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 291 号: 47 ページ: 24517-24527
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.743815
  • NAID: 120005983002
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A human pathogenic bacterial infection model using the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus (2016)
  • 著者名/発表者名: Kochi, Y., Miyashita, A., Tsuchiya, K., Mitsuyama, M., Sekimizu, K., and Kaito, C.
  • 雑誌名: FEMS Microbiol Lett 巻: 363 号: 15 ページ: fnw163-fnw163
  • DOI: 10.1093/femsle/fnw163
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Serum syndecan-4 as a possible biomarker in patients with acute pneumonia (2015)
  • 著者名/発表者名: Nikaido T, Tanino Y, Wang X, Sato S, Misa K, Fukuhara N, Sato Y, Fukuhara A, Uematsu M, Suzuki Y, Kojima T, Tanino M, Endo Y, Tsuchiya K, Kawamura I, Frevert C, Munakata M
  • 雑誌名: J Infect Dis 巻: 212 号: 9 ページ: 1500-1508
  • DOI: 10.1093/infdis/jiv234
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inactivation of the MAPK signaling pathway by Listeria monocytogenes infection promotes trophoblast giant cell death. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hashino M, Tachibana M, Nishida T, Hara H, Tsuchiya K, Mitsuyama M, Watanabe K, Shimizu T, Watarai M.
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 6 ページ: 1145-1145
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.01145
  • NAID: 120005947001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The adaptor ASC exacerbates lethal Listeria monocytogenes infection by mediating IL-18 production in an inflammasome-dependent and -independent manner. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya K, Hara H, Fang R, Hernandez-Cuellar E, Sakai S, Daim S, Chen X, Dewamitta SR, Qu H, Mitsuyama M, Kawamura I.
  • 雑誌名: European Journal of Immunology 巻: 44 号: 12 ページ: 3696-3707
  • DOI: 10.1002/eji.201444673
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Type I interferon signaling regulates the activation of the absent in melanoma 2 inflammasome during Streptococcus pneumoniae infection. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fang R, Hara H, Sakai S, Hernandez-Cuellar E, Mitsuyama M, Kawamura I, Tsuchiya K.
  • 雑誌名: Infect Immun. 巻: 82 号: 6 ページ: 2312-2317
  • DOI: 10.1128/iai.01572-14
  • 査読あり
• [学会発表] Caspase-1 serves as an apoptosis-initiating caspase in the absence of Gasdermin D (GSDMD). (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohsuke Tsuchiya, Mahib Muhammad Mamunur Rashid, Takashi Suda
  • 学会等名: 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society (ICIS2017)
  • 国際学会
• [学会発表] シンポジウム「がん・免疫 -研究と臨床の最前線-」Caspase-1 依存的細胞死の分子機序と生理的役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介
  • 学会等名: 日本薬学会・北陸支部第 129 回例会
  • 招待講演
• [学会発表] Caspase-1 serves as an apoptosis-initiating caspase in the absence of Gasdermin D (GSDMD). (2017)
  • 著者名/発表者名: Kohsuke Tsuchiya, Nakajima Shinsuke, and Takashi Suda
  • 学会等名: 第 46回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] A role for the redox master regulator Nrf2 in host defense against Listeria monocytogenes infection (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄県宜野湾市
  • 年月日: 2016-12-07
• [学会発表] Involvement of the redox master regulator Nrf2 in host defense against Listeria monocytogenes infection (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）
  • 学会等名: 中国免疫学会第十一届全国免疫学学術大会
  • 発表場所: 中華人民共和国安徽省
  • 年月日: 2016-11-07
• [学会発表] 細菌感染におけるインフラマソーム構成タンパクの新たな防御的役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）、他
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜県・岐阜市
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] NLRP3 and ASC contribute to host defense against pneumococcal pneumonia in an inflammasome-independent manner (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）、他
  • 学会等名: 第43回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 京都府・京都市
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] インフラマソーム構成タンパクによる気道自然免疫の恒常性維持と肺炎球菌への宿主防御機序 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）、他
  • 学会等名: 第67回日本細菌学会関西支部総会
  • 発表場所: 兵庫県・西宮市
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] 自然免疫機構による細胞内の監視と細胞内寄生菌の感染戦略 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介（筆頭演者）、他
  • 学会等名: 第25回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: 宮城県・仙台市
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • 招待講演
• [図書] パイロトーシスの分子機構と意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋晃介
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 羊土社