イムノバオティクス利用性拡大のための「イムノバイオゲノミクス」統合解析

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15028
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北澤 春樹 東北大学, 農学研究科, 准教授 (10204885)
• 研究分担者: 麻生 久 東北大学, 農学研究科, 教授 (50241625)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 畜産学 / イムノバイオティクス / 微生物 / 食品 / イムノバイオゲノミクス / トランスクリプトミクス / 免疫学 / 食品・飼料

研究実績の概要

近年、プロバイオティクスの積極的利用による、薬のみに頼らない家畜の健全育成とヒトの健康生活の飛躍的向上が期待されるようになった。最近になって、プロバイオティクスの中でも粘膜免疫調節機能を有するイムノバイオティクスの菌株特異的な生体防御機能に注目が集まり、その詳細解明と効果的な有効利用が切望されている。そこで、本研究では、ゲノムバイオインフォマティクスと免疫機能ゲノミクスの分野融合による「イムノバイオゲノミクス」を基盤として、イムノバオティクスの菌株特異的な粘膜免疫調節システムに関するゲノミクスベースの網羅的解析から、その機構解明を飛躍的に進めるための基盤構築を目的とする。本年度は、以下の項目について検討し、それぞれの成果が得られた。
１．イムノバイオティクスの全ゲノム配列解析：イムノバオティクスとしての評価が進んだ菌株について、昨年に引き続き全ゲノム塩基配列を解析し、ドラフトゲノム情報は、論文として公表した。
２．インビトロ解析：ブタ腸管上皮(PIE)細胞の単層培養を用い、全ゲノム配列解析を終了したイムノバイオティクス
について、PIE細胞を用いたウイルス免疫評価モデル系により、トランスクリプトーム解析を進めることができた。
３．上記イムノバイオティクスの比較ゲノム解析から、免疫調節機能性発現に関連するイムノジェニクスの候補因子が推定でき、遺伝子工学的手法による機構解明が大いに期待された。
本研究により、新たな「イムノバイオゲノミクス」の創成によるイムノバイオティクスの効果的な利用性の拡大が見込まれ、関連学問と産業の飛躍的発展に貢献することができる。

研究成果

• [国際共同研究] CERELA-CONICET(Argentina)
  • 国名: アルゼンチン
  • 外国機関名: CERELA-CONICET
• [雑誌論文] Immunobiotics for the bovine host: their interaction with intestinal epithelial cells and their effect on antiviral immunity. (2018)
  • 著者名/発表者名: Villena, J., H. Aso, V. PMG Rutten, H. Takahashi, W. Van Eden, H. Kitazawa
  • 雑誌名: Front. Immunol. 巻: 9(326) ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fimmu.2018.00326
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exopolysaccharides from Lactobacillus delbrueckii OLL1073R-1 modulate innate antiviral immune response in porcine intestinal epithelial cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanmani, P, L. Albarracin, H. Kobayashi, H. Iida, R. Komatsu, AKM H. Kober, W. Ikeda-Ohtsubo, Y. Suda, H. Aso, S. Makino, H. Kano, T. Saito, J. Villena*, H. Kitazawa
  • 雑誌名: Mol. Immunol. 巻: 93 ページ: 253-265
  • DOI: org/10.1016/j.molimm.2017.07.009
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Peptidoglycan from immunobiotic Lactobacillus rhamnosus improves resistance of infant mice to respiratory syncytial viral infection and secondary pneumococcal pneumonia. (2017)
  • 著者名/発表者名: Clua, P., P. Kanmani, H. Zelaya, A. Tada, AKM H. Kober, S. Salva, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • 雑誌名: Front. Immunol. 巻: 8(948) ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fimmu.2017.00948
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Draft genome sequence of immunobiotic Lactobacillus rhamnosus IBL027 a potential adjuvant for mucosal vaccine development. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maria Guadalupe Vizoso-Pinto, M. G., L. Saavedra, E. Hebert, F. R. Tonetti, L. Albarracin, S. Alvarez, H. Kitazawa, J. Villena
  • 雑誌名: Genome Announc. 巻: 5(50):e01268-17 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1128/genomeA.01268-17
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Lactobacillus delbrueckii OLL1073R-1由来菌体外多糖のブタ腸管上皮細胞における抗ウイルス自然免疫修飾 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小松稜弥、須田義人、牧野聖也、狩野 宏、齋藤忠夫、北澤春樹
  • 学会等名: 日本食品免疫学会 第１３回学術大会
• [学会発表] "Immunosynbiotics" approach by using wakame and immunobiotics as livestock healthy growth strategy (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Y., Y. Masumizu, AKM. H. Kober, V. Garcia, W. Ikeda-Ohtsubo, Y. Suda, K. Suzuki, T. Saito, J. Villena, H. Kitazawa
  • 学会等名: 日本畜産学会第123回大会 (英語口頭発表)
• [備考] 食と農免疫国際教育研究センター
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/cfai/
• [備考] JSPS研究拠点形成事業先端拠点形成「食の安全性の飛躍的向上を目指した農免疫国際共同研究拠点形成」
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/fain/index.html