非結核性抗酸菌細胞壁脂質に対する宿主免疫応答の解明

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09942
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 西村 知泰 慶應義塾大学, 保健管理センター(日吉), 講師 (90348649)
• 研究分担者: 長谷川 直樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20198724) ; 下田 将之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (70383734)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 感染症

研究実績の概要

非結核性抗酸菌症の肺Mycobacterium avium complex(MAC)症の病態解明のため、菌細胞壁脂質、特にglycopeptidolipid(GPL)に対する宿主免疫応答、その病原性を検討した。
色々なMAC菌株から菌細胞壁脂質を抽出し、薄層クロマトグラフィー(TLC)で展開すると、菌株によって脂質のスポットパターンが異なり、菌株による菌細胞壁脂質の違いが確認された。GPLはlipopeptide coreと血清型特異糖鎖からなり、色々な菌株から抽出したGPLを質量分析したところ、菌株によって血清型特異糖鎖が大きく異なり、GPLの化学構造の多様性が確認された。今後、色々な菌株から抽出したGPLを用いて、細胞レベル、個体レベルの実験を実施する予定である。
MACは同じ菌株でもコロニーの形態が異なることがあり、大きく、Smooth Opaque(SmO)、Smooth Transparent(SmT)、Rough(Rg)の3つに分類される。前年度、SmO、SmT、Rgの菌細胞壁脂質を抽出し、TLCで展開した際の脂質スポットパターンの違い、更にTLCで分離した成分を質量分析したところ、コロニー形態によるGPLの違いを確認しており、今年度は、GPLの異なるSmO、SmT、Rgを用いたマウス感染実験を実施した。C57BL/6マウスにMycobacterium avium hominissuis104株のSmO、SmT、Rgをそれぞれ経気道感染させたところ、Rg感染マウスでは著明な体重減少、菌の大量排菌、強い肉芽腫性炎症を伴った肺炎の発症を確認した。以上より、菌細胞壁脂質、特にGPLと個体レベルの病原性の関連が示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

MAC菌体からの菌細胞壁脂質の抽出、TLC、質量分析による脂質の解析が前年度に比べ、円滑になった。

今後の研究の推進方策

MACのコロニー形態、菌細胞壁脂質、病原性の関連を更に明らかにする。また、当初の実施計画に則り、MAC菌体から抽出したGPLを用い、細胞レベル、個体レベルの実験を通し、GPLに対する宿主免疫応答を解明していく。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
質量分析に関係する費用が予定よりも削減出来たため。
(使用計画)
研究計画に則り研究を進め、主に消耗品購入に使用する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical characteristics of pulmonary Mycobacterium lentiflavum disease in adult patients. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yagi K, Morimoto K, Ishii M, Namkoong H, Okamori S, Asakura T, Suzuki S, Asami T, Uwamino Y, Funatsu Y, Fujiwara H, Kamata H, Nishimura T, Betsuyaku T, Kurashima A, Hasegawa N.
  • 雑誌名: Int J Infect Dis. 巻: 67 ページ: 65-69
  • DOI: 10.1016/j.ijid.2017.12.001.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Natural history of Mycobacterium fortuitum pulmonary infection presenting with migratory infiltrates: a case report with microbiological analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamori S, Asakura T, Nishimura T, Tamizu E, Ishii M, Yoshida M, Fukano H, Hayashi Y, Fujita M, Hoshino Y, Betsuyaku T, Hasegawa N.
  • 雑誌名: BMC Infect Dis. 巻: 18 ページ: 1
  • DOI: 10.1186/s12879-017-2892-9.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The efficacy, safety, and feasibility of inhaled amikacin for the treatment of difficult-to-treat non-tuberculous mycobacterial lung diseases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yagi K, Ishii M, Namkoong H, Asami T, Iketani O, Asakura T, Suzuki S, Sugiura H, Yamada Y, Nishimura T, Fujiwara H, Funatsu Y, Uwamino Y, Kamo T, Tasaka S, Betsuyaku T, Hasegawa N.
  • 雑誌名: BMC Infect Dis. 巻: 17 ページ: 558
  • DOI: 10.1186/s12879-017-2665-5.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] hsa-miR-346 is a potential serum biomarker of Mycobacterium avium complex pulmonary disease activity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishimura T, Tamizu E, Uno S, Uwamino Y, Fujiwara H, Nishio K, Nakano Y, Shiono H, Namkoong H, Hoshino Y, Iwata S, Hasegawa N.
  • 雑誌名: J Infect Chemother. 巻: 23 ページ: 703-708
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2017.07.015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of chronic Pseudomonas aeruginosa infection on health-related quality of life in Mycobacterium avium complex lung disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kamata H, Asakura T, Suzuki S, Namkoong H, Yagi K, Funatsu Y, Okamori S, Uno S, Uwamino Y, Fujiwara H, Nishimura T, Ishii M, Betsuyaku T, Hasegawa N.
  • 雑誌名: BMC Pulm Med. 巻: 17 ページ: 198
  • DOI: 10.1186/s12890-017-0544-x.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bcl-xL mediates RIPK3-dependent necrosis in M. tuberculosis-infected macrophages. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhao X, Khan N, Gan H, Tzelepis F, Nishimura T, Park SY, Divangahi M, Remold HG.
  • 雑誌名: Mucosal Immunol. 巻: 10 ページ: 1553-1568
  • DOI: 10.1038/mi.2017.12.
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 胃癌術後の患者に発症し、繰り返す誤嚥性肺炎と鑑別を要した肺Mycobacterium fortuitum症の1例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡森 慧、朝倉 崇徳、鎌田 浩史、鈴木 翔二、南宮 湖、八木 一馬、石井 誠、西村 知泰、長谷川 直樹、別役 智子、林 雄一郎
  • 学会等名: 第92回日本結核病学会総会
• [学会発表] 過敏性肺炎様の陰影を伴い増悪した肺Mycobacterium avium complex症の一例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 八木 一馬、南宮 湖、朝倉 崇徳、鈴木 翔二、岡森 慧、上蓑 義典、浅見 貴弘、舩津 洋平、藤原 宏、鎌田 浩史、西村 知泰、石井 誠、長谷川 直樹
  • 学会等名: 第92回日本結核病学会総会
• [学会発表] hsa-miR-346 is a potential serum biomarker of Mycobacterium avium complex pulmonary disease activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoyasu Nishimura
  • 学会等名: 第92回日本結核病学会総会・第6回国際結核肺疾患連合アジア太平洋地域学術大会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 肺Mycobacterium avium complex症における血清バイオマーカーの探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西村 知泰、田水 映子、宇野 俊介、上蓑 義典、藤原 宏、西尾 和三、中野 泰、岩田 敏、 星野 仁彦、長谷川 直樹
  • 学会等名: 第57回日本呼吸器学会学術講演会