結核の潜在化機構の解析と、潜在化の維持による結核制圧戦略の構築

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05187
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 松本 壮吉 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30244073)
• 研究分担者: 阿戸 学 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 部長 (20392318) ; 田村 敏生 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 室長 (40291306) ; 西山 晃史 新潟大学, 医歯学系, 講師 (80452069)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 結核 / 潜伏感染 / 休眠 / LTBI

研究実績の概要

昨年度に抗酸菌の休眠現象の鍵分子であるMDP1が、増殖や代謝を抑制することで菌の静止期以降の長期生存に関わることをMDP1の欠失可能な弱毒速育抗酸菌を用いて明らかにし論文発表を行った。この機構は、真核生物にも共通する長寿のメカニズムである「遅発育性」や「低代謝」とも共通していた。MDP1の分子特性について今年度さらに検討を行った。MDP1には細菌に普遍的に存在する核容体蛋白質領域と抗酸菌特有の長大な天然変性領域がある。MDP1の天然変性領域欠失変異体の誘導発現株を作成してその役割を解析した。その結果MDP1が発現するとDNAの凝集が生じ、伴って増殖阻害が認められることが分かった。このDNAの凝集と増殖阻害は、共に天然変性領域を欠失した変異体では誘導できないことが分かった。MDP1は結核第一次選択薬であるイソニアジドの擬似的な抵抗性を誘導するが、その活性も天然変性領域を欠失した変異体では見られないことが分かった。以上の結果から、抗酸菌特有の領域が、遅発育性や休眠誘導などの活性を担っていることが判明した。本研究成果の論文発表（Savitskaya A et al Sci Rep, 2018）を行った。
診断応用については、二次構造を保持した精製法を確立し、無症候の結核菌感染検出の感度を上げることに成功し、成果の論文発表を行った（Ohara et al PLOS ONE 2018）。またマウスと霊長類におけるワクチン試験で結核菌感染に対して充分な防御効果を確認することができた。
結核菌休眠期にも継続して発現する分子についての解析を継続し、遺伝子のクローニング、発現と精製を行い、各精製蛋白質得たのちに抗原性の検証を行った。その結果、結核流行地における試験から、反応性の高い抗原を見いだし、現在論文投稿を行っている。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] クラスノヤルスク医科大学(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: クラスノヤルスク医科大学
• [国際共同研究] ケニア中央医学研究所(ケニア)
  • 国名: ケニア
  • 外国機関名: ケニア中央医学研究所
• [雑誌論文] High-density lipoprotein suppresses tumor necrosis factor alpha production by mycobacteria-infected human macrophages (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue Manabu、Niki Mamiko、Ozeki Yuriko、Nagi Sachiyo、Chadeka Evans Asena、Yamaguchi Takehiro、Osada-Oka Mayuko、Ono Kenji、Oda Tetsuya、Mwende Faith、Kaneko Yukihiro、Matsumoto Makoto、Kaneko Satoshi、Ichinose Yoshio、Njenga Sammy M.、Hamano Shinjiro、Matsumoto Sohkichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-24233-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Longitudinal Evaluation of Humoral Immunity and Bacterial and Clinical Parameters Reveals That Antigen-Specific Antibodies Suppress Inflammatory Responses in Active Tuberculosis Patients (2018)
  • 著者名/発表者名: Niki Mamiko、Yoshiyama Takashi、Miyamoto Yuji、Okumura Masao、Niki Makoto、Oinuma Ken-ichi、Kaneko Yukihiro、Matsumoto Sohkichi、Sasaki Yuka、Ogata Hideo、Goto Hajime、Kudoh Shoji、Hoshino Yoshihiko
  • 雑誌名: Journal of Immunology Research 巻: 2018 ページ: 1～11
  • DOI: 10.1155/2018/4928757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of a histone-like protein with its native structure for the diagnosis of asymptomatic tuberculosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohara Yukiko、Ozeki Yuriko、Tateishi Yoshitaka、Mashima Tsukasa、Arisaka Fumio、Tsunaka Yasuo、Fujiwara Yoshie、Nishiyama Akihito、Yoshida Yutaka、Kitadokoro Kengo、Kobayashi Haruka、Kaneko Yukihiro、Nakagawa Ichiro、Maekura Ryoji、Yamamoto Saburo、Katahira Masato、Matsumoto Sohkichi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 ページ: e0204160
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0204160
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] C-terminal intrinsically disordered region-dependent organization of the mycobacterial genome by a histone-like protein (2018)
  • 著者名/発表者名: Savitskaya Anna、Nishiyama Akihito、Yamaguchi Takehiro、Tateishi Yoshitaka、Ozeki Yuriko、Nameta Masaaki、Kon Tomohiro、Kaboso Shaban A.、Ohara Naoya、Peryanova Olga V.、Matsumoto Sohkichi
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 8197
  • DOI: 10.1038/s41598-018-26463-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Long term survival and organization of the genome by the intrinsically disordered histone-like protein in mycobacteria and its application to the diagnosis of asymptomatic tuberculosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Anna Savitskaya, Shymaa Enany, Yukiko Ohara, Akihito Nishiyama, Yuriko Ozeki, Takehiro Yamaguchi, Tsukasa Mashima, Yoshitaka Tateishi, Masaaki Nameta, Yutaka Yoshida, Shaban A. Kaboso, Haruka Kobayashi, Manabu Ato, Seigo Kitada, Ryoji Maekura, Olga V. Peryanova, Masato Katahira, and Sohkichi Matsumoto
  • 学会等名: 日米医学協力計画 抗酸菌症部会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 結核の免疫 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本 壮吉
  • 学会等名: 第93回日本結核病学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 抗酸菌ヒストン様タンパク質による染色体制御における天然変性領域の役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西山 晃史，Anna Savitskaya ，山口 雄大，大原 直也，尾関 百合子，立石 義隆，松本 壮吉
  • 学会等名: 第55回日本細菌学会中部支部総会
• [学会発表] 潜在期結核菌抗原の精製と感染診断への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大原 由貴子，尾関 百合子，立石 義隆，真嶋 司，有坂 文雄，津中 康央，藤江 芳江，西山 晃史，吉田 豊，北所 健悟，小林 悠，金子 幸弘，中川 一路，前倉 亮治，山本 三郎，片平 正人，松本 壮吉
  • 学会等名: 第55回日本細菌学会中部支部総会
• [学会発表] 血清診断法開発を目指した、非結核性抗酸菌症の新規抗原の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 薄田 佑衣，立石 義隆，北田 清吾，前倉 亮治，阿戸 学，西山 晃史，尾関 百合子，松本 壮吉
  • 学会等名: 第55回日本細菌学会中部支部総会
• [学会発表] Development of control strategies against tuberculosis based on molecular mechanism of persistence of Mycobacterium tuberculosis and host immune responses to it (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本 壮吉
  • 学会等名: 10TH NATIONAL CONGRESS OF INDONESIAN SOCIETY FOR CLINICAL MICROBIOLOGY
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 結核の潜在化のメカニズムとIGRAなどの結核菌感染診断について (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本 壮吉
  • 学会等名: 132回日本結核病学会東海地方会
  • 招待講演
• [図書] シンプル微生物学（改訂第6版） (2018)
  • 著者名/発表者名: 松本 壮吉
  • 総ページ数: 474
  • 出版者: 南江堂
  • ISBN: 4524254838
• [備考] 新潟大学医学部細菌学教室
  • URL: https://www.med-niigatauniv-bacteriol.org/
• [産業財産権] 免疫原性を有する抗酸菌蛋白質の製造方法 (2018)
  • 発明者名: 尾関 百合子、西山 晃史、大原 直也、山本 三郎、松本 壮吉
  • 権利者名: 新潟大学、岡山大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2018-107292