レンサ球菌のニッチ拡大に伴う宿主-菌体相互作用の解析

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04369
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中田 匡宣 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (90444497)
• 研究分担者: 住友 倫子 大阪大学, 歯学研究科, 講師 (50423421) ; 山口 雅也 大阪大学, 歯学研究科, 助教 (00714536) ; 岡橋 暢夫 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (40150180) ; 川端 重忠 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (50273694)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: レンサ球菌

研究実績の概要

肺炎レンサ球菌や口腔内レンサ球菌であるStreptococcus sanguinisはミティス群レンサ球菌に属する．肺炎球菌は肺炎や髄膜炎等の主な起因菌であり，薬剤耐性が問題になっている．一方，S. sanguinisをはじめとする近縁種の口腔内細菌は口腔内で歯牙へ早期に定着し，プラーク形成に寄与する．しかし，感染性心内膜炎からの分離頻度が高いことから，口腔内を離れ血流に入ると病原性を発揮すると考えられる．S. sanguinisは，他の口腔内レンサ球菌と比較して，多様な細胞壁架橋型の表層タンパク質を産生するため，菌体表層タンパク質の機能が血流における菌体の生存や心組織定着に繋がると考えられる．本申請研究では，ミティス群レンサ球菌の全身伝播時における上皮細胞と免疫細胞の相互作用と免疫回避や組織定着に関与する細菌因子を探索し，新規の病原性発揮機構の解明を目的とした. 本年度では，菌株の収集を継続すると共に，これまでに作製したS. sanguinisの変異株ライブラリーの表現型解析を行った．また，S. sanguinisが産生する線毛について，組換えタンパク質の作製と結晶化を行った．肺炎球菌については，培養温度の変化が菌体表層タンパク質の発現に及ぼす影響を検討するとともに，血中での生存能とヒト細胞への菌体付着率に関する解析を行った．また，マウス感染実験により，培養温度の変化が及ぼす病原性への影響を検討した．その結果，培養温度の違いにより，これらの表現型や病原性は変化することが明らかになった．

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

口腔内レンサ球菌の新規病原因子候補の解析を行うとともに，肺炎球菌を用いた解析から環境温度が病原性に与える影響を明らかにし，概ね順調に研究は進展していると考えられる．

今後の研究の推進方策

口腔と血液由来の菌株の収集と，これまでに得られた変異株の表現型解析を継続するとともに，組換えタンパク質を用いた生化学解析を行う．肺炎レンサ球菌と口腔内レンサ球菌の解析を並行して行い，病原性に関わる新たな機構を探索する．

研究成果

• [国際共同研究] University of Rostock(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: University of Rostock
• [雑誌論文] Allergic conversion of protective mucosal immunity against nasal bacteria in patients with chronic rhinosinusitis with nasal polyposis (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeda K, Sakakibara S, Yamashita K, Motooka D, Nakamura S, El Hussien MA, Katayama J, Maeda Y, Nakata M, Hamada S, Standley DM, Hayama M, Shikina T, Inohara H, Kikutani H.
  • 雑誌名: Journal of Allergy and Clinical Immunology 巻: 143 ページ: 1163～1175.e15
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Competence-induced protein Ccs4 facilitates pneumococcal invasion into brain tissue and virulence in meningitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Yamaguchi M, Goto K, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 雑誌名: Virulence 巻: 9 ページ: 1576～1587
  • DOI: 10.1080/21505594.2018.1526530
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Streptococcus pyogenes CAMP factor promotes calcium ion uptake in RAW264.7 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa M, Oda M, Domon H, Isono T, Nakamura Y, Saitoh I, Hayasaki H, Yamaguchi M, Kawabata S, Terao Y.
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 62 ページ: 617～623
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae surface adhesin PfbA and its interaction with erythrocytes and hemoglobin (2018)
  • 著者名/発表者名: Radhakrishnan D, Yamaguchi M, Kawabata S, Ponnuraj K.
  • 雑誌名: International Journal of Biological Macromolecules 巻: 120 ページ: 135～143
  • DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.08.080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutrophil Elastase Subverts the Immune Response by Cleaving Toll-Like Receptors and Cytokines in Pneumococcal Pneumonia (2018)
  • 著者名/発表者名: 5.Domon H, Nagai K, Maekawa T, Oda M, Yonezawa D, Takeda W, Hiyoshi T, Tamura H, Yamaguchi M, Kawabata S, Terao Y.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 9 ページ: 732
  • DOI: 10.3389/fimmu.2018.00732
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pneumococcal DNA-binding proteins released through autolysis induce the production of proinflammatory cytokines via toll-like receptor 4 (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Domon H, Maekawa T, Oda M, Hiyoshi T, Tamura H, Yonezawa D, Arai Y, Yokoji M, Tabeta K, Habuka R, Saitoh A, Yamaguchi M, Kawabata S, Terao Y.
  • 雑誌名: Cellular Immunology 巻: 325 ページ: 14～22
  • DOI: 10.1016/j.cellimm.2018.01.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Streptococcus sanguinis noncoding cia-Dependent Small RNAs negatively regulate expression of type IV pilus retraction ATPase PilT and biofilm formation. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ota C, Morisaki H, Nakata M, Arimoto T, Fukamachi H, Kataoka H, Masuda Y, Suzuki N, Miyazaki T, Okahashi N, Kuwata H.
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 86 ページ: pii: e00894-17
  • DOI: 10.1128/IAI.00894-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Streptococcal Cysteine Protease-Mediated Cleavage of Desmogleins Is Involved in the Pathogenesis of Cutaneous Infection (2018)
  • 著者名/発表者名: Sumitomo T, Mori Y, Nakamura Y, Honda-Ogawa M, Nakagawa S, Yamaguchi M, Matsue H, Terao Y, Nakata M, Kawabata S.
  • 雑誌名: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 巻: 8 ページ: 10
  • DOI: 10.3389/fcimb.2018.00010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oral Biofilms from Symbiotic to Pathogenic Interactions and Associated Disease ?Connection of Periodontitis and Rheumatic Arthritis by Peptidylarginine Deiminase (2018)
  • 著者名/発表者名: Kriebel Katja、Hieke Cathleen、Muller-Hilke Brigitte、Nakata Masanobu、Kreikemeyer Bernd
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 9 ページ: 53
  • DOI: 10.3389/fmicb.2018.00053
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Streptococcus gallolyticus subsp. gallolyticus endocarditis isolate interferes with coagulation and activates the contact system (2018)
  • 著者名/発表者名: Isenring J, Kohler J, Nakata M, Frank M, Jans C, Renault P, Danne C, Dramsi S, Kreikemeyer B, Oehmcke-Hecht S.
  • 雑誌名: Virulence 巻: 9 ページ: 248～261
  • DOI: 10.1080/21505594.2017.1393600
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Streptococcus pyogenes CAMP factor promotes bacterial adhesion and invasion in pharyngeal epithelial cells without serum via PI3K/Akt signaling pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa Mie、Oda Masataka、Domon Hisanori、Isono Toshihito、Nakamura Yuki、Saitoh Issei、Hayasaki Haruaki、Yamaguchi Masaya、Kawabata Shigetada、Terao Yutaka
  • 雑誌名: Microbes and Infection 巻: 20 ページ: 9～18
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2017.09.007
  • 査読あり
• [学会発表] PilX is a pilus subunit of Streptococcus sanguinis that contributes to biofilm formation. (2018)
  • 著者名/発表者名: 李怡萱, 中田匡宣, 山口雅也, 住友倫子, 川端重忠.
  • 学会等名: 第6回 口腔微生物研究会
• [学会発表] ミティス群レンサ球菌が産生する過酸化水素はマスト細胞の細胞死を誘導し，脱顆粒を抑制する. (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡橋暢夫, 中田匡宣, 広瀬雄二郎, 桑田啓貴, 川端重忠.
  • 学会等名: 第60回 歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Pneumococcal Ccs4 facilitates its invasion into brain tissue and develops meningitis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y, Yamaguchi M, Goto K, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 学会等名: ASM Microbe 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of novel pneumococcal virulence factor CbpJ by molecular evolutional analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Goto K, Hirose Y, Yamaguchi Y, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Streptococcus pneumoniaeのコリン結合タンパク質群の系統関係と種内における選択圧の解析． (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口雅也，後藤花奈，広瀬雄二郎，竹村萌，住友倫子，中田匡宣，川端重忠．
  • 学会等名: 第6回 口腔微生物研究会
• [学会発表] 肺炎球菌性の重症化メカニズム解析 －新規肺炎制御法への展開－ (2018)
  • 著者名/発表者名: 土門久哲, 永井康介, 前川知樹, 山口雅也, 川端重忠, 寺尾豊．
  • 学会等名: 第6回 口腔微生物研究会
• [学会発表] Component analysis of cell-wall anchored pili of Streptococcus sanguinis. (2018)
  • 著者名/発表者名: 李怡萱, 中田匡宣, 岡橋暢夫, 山口雅也, 住友倫子, 川端重忠.
  • 学会等名: 第60回 歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌におけるヒアルロン酸分解酵素の分子系統解析およびタンパク質構造解析. (2018)
  • 著者名/発表者名: 東孝太郎, 武部克己, 山口雅也, 住友倫子, 中田匡宣, 鈴木守, 川端重忠.
  • 学会等名: 第60回 歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] 化膿レンサ球菌のアルギニンデイミナーゼArcAは低グルコース環境下で病原因子の発現に寄与する. (2018)
  • 著者名/発表者名: 広瀬雄二郎, 山口雅也, 毛利泰士, 後藤花奈, 住友倫子, 中田匡宣, 川端重忠.
  • 学会等名: 第60回 歯科基礎医学会学術大会
• [学会発表] Streptococcus pneumoniaeのCbpJは肺炎において好中球からの殺菌回避に寄与する． (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤花奈, 山口雅也, 広瀬雄二郎, 住友倫子, 中田匡宣, 川端重忠．
  • 学会等名: 第50回 レンサ球菌研究会
• [学会発表] インフルエンザウイルスとStreptococcus sanguinis の共感染による肺炎発症メカニズムの解析. (2018)
  • 著者名/発表者名: 長瀬賢史, 住友倫子, 中田匡宣, 川端重忠, 岡本成史.
  • 学会等名: 第50回 レンサ球菌研究会
• [学会発表] 肺炎球菌のジンクメタロプロテアーゼZmpCが髄膜炎発症に果たす役割の解明． (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口雅也, 中田匡宣, 住友倫子, 川端重忠．
  • 学会等名: 第38回 近畿腸管微生物研究会
• [学会発表] 肺炎球菌はPfbAを介して好中球による殺菌を回避する. (2018)
  • 著者名/発表者名: 山口雅也, 広瀬雄二郎, 後藤花奈, 住友倫子, 川端重忠.
  • 学会等名: 第92回 日本感染症学会総会
• [学会発表] 肺炎球菌のコリン結合タンパク質CbpJは好中球による殺菌の回避に働く． (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤花奈, 山口雅也, 川端重忠, 仲野和彦．
  • 学会等名: 第56回 小児歯科学会
• [備考] 大阪大学大学院歯学研究科 口腔細菌学教室
  • URL: https://web.dent.osaka-u.ac.jp/mcrbio/