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2019 年度 実施状況報告書

ヒト皮膚組織モデルを用いたβ溶血性レンサ球菌の侵襲性因子解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K08964
研究機関東京薬科大学

研究代表者

輪島 丈明  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (00516669)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードβ溶血性レンサ球菌 / 3次元皮膚組織モデル / SDSE
研究実績の概要

本年度は、本研究の基盤となる改良型3次元皮膚組織モデルの構築ならびにStreptococcus dysgalactiae subsp equisimilis(SDSE) 臨床分離株の解析を行った。従来、使用されている3次元皮膚組織モデルは、角質層と間質層の2層構造を持つものが多い。一方で、近年感染症の発症には脂肪細胞が関与していることが報告されている。そこで、本研究では脂肪細胞を含む3次元皮膚組織モデルを構築した。まず、不死化したヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hBMSC)に対し、サプリメントを添加し、高率に脂肪細胞に分化する条件を探索した。その結果、脂肪細胞への分化効率を40%以上にすることができた。そこで、細胞を3次元組織モデル系の最下層に組み込み組織中で分化させた。得られたモデルの凍結切片を作成し、蛍光染色ならびにOil redO染色を行ったところ、間質層の下層に脂肪細胞に特異的な抗原が発現していることならびに、細胞中への脂質の蓄積が認められた。さらに、RT-qPCRにより、脂肪細胞のマーカーであるPPARgammaならびにC/EBPaの転写量を測定したところ、本モデルでは、未誘導のモデルに対し有意に高いことが明らかとなった。
一方で菌側の解析として、SDSE 臨床分離株の収集ならびに型別を行った。侵襲性感染症由来株では、clonal complex(CC)17に分類される菌株が依然として多いことを見出した。

現在までの達成度 (区分)
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

本研究は、改良型3次元皮膚組織モデルに、高病原性Streptococcus dysgalactiae subsp equisimilisを感染させ、侵襲性メカニズムの解析ならびに侵襲性に寄与する因子を同定することを目的としている。これまでの研究を通じて、脂肪細胞を含んだ改良型3次元皮膚組織モデルを作成することができた。また、菌株の解析からCC17に分類される株が依然として、高病原性を示すことが明らかとなった。これらを用いることで、次年度感染実験を行うことが可能になると考えられる。

今後の研究の推進方策

改良型3次元皮膚組織モデルが構築できたことに加え、高病原性と推定される型を見出した。次年度は、高病原性SDSEを改良型モデルに感染させ、菌数の測定、凍結切片の作成・各種染色、培地中のサイトカインの定量を行う。これにより菌の増殖性、透過性、組織の損傷度を明らかにする。また、高病原性株について、全ゲノム解析ならびに感染後経時的にRNAseq解析を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

本年度の残額は、次年度全ゲノム解析やRNAseq解析の外注に使用する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Changes in epidemiologic characteristics and antimicrobial resistance of Streptococcus pyogenes isolated over 10 years from Japanese children with pharyngotonsillitis2020

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Kimiko、Wajima Takeaki、Morozumi Miyuki、Sakuma Megumi、Tajima Takeshi、Matsubara Keita、Itahashi Koju、Iwata Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 69 ページ: 443~450

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First outbreak of Haemophilus influenzae clone ST422 with low susceptibility to quinolones in paediatric patients in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Emi、Wajima Takeaki、Hara Naoki、Shirai Atsuko、Shibata Meiwa、Shiro Hiroyuki、Noguchi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 69 ページ: 239~243

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Lactamase-non-producing ampicillin-resistant Haemophilus influenzae is acquiring multidrug resistance2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shogo、Seyama Shoji、Wajima Takeaki、Yuzawa Yuna、Saito Masumi、Tanaka Emi、Noguchi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Public Health

      巻: 13 ページ: 497~501

    • DOI

      10.1016/j.jiph.2019.11.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of the introduction of a 13-valent pneumococcal vaccine on pneumococcal serotypes in non-invasive isolates from 2007 to 2016 at a teaching hospital in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shiori、Osato Ryuji、Wajima Takeaki、Hasebe Taisuke、Ishikawa Haruna、Mitsumori Hikari、Nakaminami Hidemasa、Noguchi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 68 ページ: 903~909

    • DOI

      10.1099/jmm.0.000992

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Earlier generation quinolones can be useful in identifying Haemophilus influenzae strains with low susceptibility to quinolone isolated from paediatric patients2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Emi、Wajima Takeaki、Noguchi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 68 ページ: 1227~1232

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001027

    • 査読あり
  • [学会発表] 肺炎球菌における成人および小児由来株のワクチン導入による莢膜型の変遷2020

    • 著者名/発表者名
      山下 香奈枝、輪島 丈明、松澤 茜、野口 雅久
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] Enterococcus faecalisは皮膚感染症の起因菌となりうるか2020

    • 著者名/発表者名
      横山 翔、輪島 丈明、中南 秀将、野口 雅久
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
  • [学会発表] A群レンサ球菌のM3タンパクとコラーゲンの結合はバイオフィルム形成を亢進させる2019

    • 著者名/発表者名
      輪島 丈明、Helena Bergsten、Ulrich Schwarz-Linek、Mattias Svensson、野口 雅久、Anna Norrby-Teglund
    • 学会等名
      第31回微生物シンポジウム
  • [学会発表] USA300 cloneのbiofilmに対する抗MRSA薬の効果2019

    • 著者名/発表者名
      金子 寛、中南 秀将、小澤 昂佑、輪島 丈明、野口 雅久
    • 学会等名
      MRSAフォーラム2019

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公開日: 2021-01-27  

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