新型腸管出血性大腸菌出現のゲノム解析とHUS治療に向けた大腸菌ゲノム創薬

2005 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 16390128
• 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: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 山本 達男 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80095843)
• 研究分担者: 種池 郁恵 新潟大学, 医学部, 教務補佐員 (50397105)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• キーワード: 腸管出血性大腸菌 / HUS / ゲノム解析 / WIMモデル / 粘着因子 / IgA1プロテアーゼ

研究概要

腸管出血性大腸菌(EHEC)は、小児や高齢者に感染すると重症合併症である溶血性尿毒症症候群(HUS)を惹起し、予後不良となる。従来、HUSの発症にはEHECがもつタイプIII分泌システムが必須であると考えられてきた。しかし血清型O86大腸菌による家族感染例では、当該血清型O86菌がタイプIII分泌システムをもたないのに小児がHUSを発症して死亡した。本研究では、小児株(新型EHEC)の遺伝学的特徴を明らかにした。小児株は長さ120.730kbの分散型粘着性プラスミッドpO86Aをもっていた。pO86A上には分散型粘着因子遺伝子(hdaA, HUS-associated diffuse adherence A)が存在し、18.0kDa(計算上15.5kDa)の外膜蛋白HdaAをコードした。HdaAはマンノース耐性のヘマグルチニン活性(MRHAO86)を示す、新しい粘着因子であった。pO86Aにはさらに、赤痢菌(S.flexneri)に99%の相同性を示すIgA1プロテアーゼ遺伝子ipd(IgA1 protease of diffusely-adhering enterohemorrhagic E.coli)が存在した。小児株が溶原化していた志賀毒素(Stx2)ファージは、サイズは60.238kbで、血清型O157EHECのStx2ファージに類似したが、挿入配列(att)はO86独自の配列であった。したがって、当該家族感染例では「小児腸管内で、O86型Stx2ファージが高定着性O86大腸菌に溶原化し、新しいEHECが出現、致命的なHUSが惹起された」可能性が高い。また、HUS発症にタイプIII分泌システムが必須でないことが示唆された。さらに、生薬アニソダミンや抗菌薬アジスロマイシンが抗Stx作用を示すことを確認した。作用点はNF-kBより上流のシグナル伝達系であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Change in the bacterial flora of pouchitis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwaya A, Iiai T, Okamoto H, Ajioka Y, Yamamoto I, Asahara T, Nomoto K, Hatakeyama K
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 53(67) ページ: 55-59
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 小児腸管出血性大腸菌感染症とその発症メカニズム (2006)
  • 著者名/発表者名: 山本達男
  • 雑誌名: 新潟医学会雑誌 (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Change in the bacterial flora of pouchitis. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwaya A, liai T, Okamoto H, Ajioka Y, Yamamoto T, Asahara T, Nomoto K, Hatakeyama K
  • 雑誌名: Hepatogastroenterology 53(67) ページ: 55-59
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Childfood enterohemorrhagic Escherichia coli infection and its mechanism (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T
  • 雑誌名: Niigata Med.J. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Specific Inhibitory Action of Anisodamine against a Staphylococcal Super antigenic Toxin, Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST)-1, Leading to Down-Regulation of Cytokine Production and Blockin of TSST-1 Toxicity in Mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa S, Kushiya K, Taneike I, Imanishi K, Uchiyama T, Yamamoto T
  • 雑誌名: Clin. Diag. Lab. Immunol. 12(3) ページ: 399-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Gene sequences and specific detection for Panton-Valentine leukocidin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa S, Taneike I, Mimura D, Iwakura N, Nakayama T, Emura T, Kitatsuji M, Fujimoto A, Yamamoto T
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 328(4) ページ: 955-1002
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] A Panton-Valentine leukocidin (PVL)-positive community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strain, another such strain carrying a multiple-drug resistance plasmid, and other more-typical PVL-negative strains found in Japan. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takizawa Y, Taneike I, Nakagawa S, Oishi T, Nitahara Y, Iwakura N, Ozaki K, Takano M, Nakayama T, Yamamoto T
  • 雑誌名: J. Clin. Microbiol 43(7) ページ: 3356-3363
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rapid and quantitative detection of blood Serratia marccscens by a real-time PCR assay: its clinical application and evaluation in a mouse infection model. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwaya A, Nakagawa S, Iwakura N, Taneike I, Kurihara M, Kuwano T, Gondaira F, Endo M, Hatakeyama K, Yamamoto T
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Lett. 248(2) ページ: 163-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Specific Inhibitory Action of Anisodamine against a Staphylococcal Superantigenic Toxin, Toxic Shock Syndrome Toxin (TSST)-1, Leading to Down-Regulation of Cytokine Production and Blocking of TSST-1 Toxicity in Mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa S, Kushiya K, Taneike I, Imanishi K, Uchiyama T, Yamamoto T
  • 雑誌名: Clin.Diag.Lab.Immunol. 12(3) ページ: 399-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Gene sequences and specific detection for Panton-Valentine leukocidin. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa S, Taneike I, Mimura D, Iwakura N, Nakayama T, Emura T, Kitatsuji M, Fujimoto A, Yamamoto T
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 328(4) ページ: 995-1002
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] A Panton-Valentine leukocidin (PVL)-positive community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strain, another such strain carrying a multiple-drug resistance plasmid, and other more-typical PVL-negative strains found in Japan. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takizawa Y, Taneike I, Nakagawa S, Oishi T, Nitahara Y, Iwakura N, Ozaki K, Takano M, Nakayama T, Yamamoto T
  • 雑誌名: J.Clin.Microbiol 43(7) ページ: 3356-3363
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Rapid and quantitative detection of blood Serratia marcescens by a real-time PCR assay : its clinical application and evaluation in a mouse infection model. (2005)
  • 著者名/発表者名: Iwaya A, Nakagawa S, Iwakura N, Taneike I, Kurihara M, Kuwano T, Gondaira F, Endo M, Hatakeyama K, Yamamoto T
  • 雑誌名: FEMS Microbiol.Lett. 248(2) ページ: 163-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より