炎症性サイトカイン制御による腸管出血性大腸菌感染症の合併症治療と予防

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670467
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 喜多 英二 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (90133199)
• キーワード: 腸管出血性大腸菌 / ベロ毒素 / PDE阻害剤 / サイトカイン / 脳症

研究概要

Stx産生腸管出血性大腸菌(STEC)感染に伴うHUSや脳症の発症は、Stxと炎症性サイトカインの相乗作用による血管内皮傷害が主体と考えられている。本研究では、低蛋白飼育C57BL/6マウスのSTEC感染系において、フォスフォジエステラーゼ(PDE)阻害剤が脳症発症を抑制し得るか検討した。
PDE阻害剤には、赤血球・血小板・免疫細胞に多く存在するPDE3と4の阻害剤(cAMP特異的)を用いた。内毒素(10ng/ml)+Stx2(10pg/ml)共刺激に対して、両阻害剤2mg/ml以上の濃度で、マウス脳ミクログリア、腎メサンギウム・尿細管上皮、脾臓マクロファージ内のcAMP濃度を優位に上昇させた。両阻害剤の血中Cmaxを5mg/mlになる投与量を設定し、7mg/kgで投与1日2回(12時間毎)、腹腔内に感染第2〜4病日から3日間連続投与した。感染第2病日から3日投与(プロトコール1:P1)で、感染マウスの90%以上は生存し、神経症状も呈さなかった。第3病日からの投与(P2)では60%生存率で、一部のマウスは神経症状を呈して死亡した。第4病日から(P3)では対照群と同様、全マウスが神経症状を呈して死亡した。P1治療では、感染後の血液・腎・脳中のTNF-α・IL-1β・IL-6は対照群に比して有意に低く、有意差は無いがIL-10は高値傾向を示し、脳組織にStxの免疫反応は認められなかった。P1療法において、便中菌数・毒素量共に低下しなかったことから、阻害剤の効果は炎症性サイトカイン産生抑制に起因すると考えられた。PDE阻害剤には、赤血球の柔軟性亢進作用や血小板凝集抑制作用があり、これらの作用が、同時に効果発現に寄与していると推察される。

研究成果

• [文献書誌] T, Kurioka: "Enhancement of susceptibility to Shiga toxin-producing Escherichia coli O157 : H7 by protein calorie malnutrition in mice"Infect Immun. 66・4. 1726-1734 (1998)
• [文献書誌] T, Kurioka: "Efficacy of antibiotic therapy for infection with Shiga-like toxin-producing Escherichia coli O157 : H7 in mice with protein-calorie malnutrition"Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 18・8. 561-567 (1999)
• [文献書誌] E, Kita: "Pathogenic mechanism of mouse brain damage caused by oral infection with Shiga toxin-producing Escherichia coli O157 : H7"Infect Immun. 68・3. 1207-1214 (2000)
• [文献書誌] H, Yagi: "Enhanced low shear stress induced platelet aggregation by shiga-like toxin 1 purified from Eshcerichia coli O157"Am J Hematol. 66. 105-115 (2001)
• [文献書誌] K, Nishikawa: "A therapeutic agent with oriented carbohydrates for treatment of infections by Shiga toxin-producing Escherichia coli O157 : H7"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99・11. 7669-7674 (2002)
• [文献書誌] 喜多英二: "血小板血栓形成の分子機構"関西血栓フォーラム2002. 407 (2002)
• [文献書誌] 喜多英二: "細菌学ハンドブック:ベロ毒素、志賀毒素"株式会社サイエンスフォーラム(櫻井純 他 編集). 602 (2002)