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2021 年度 実施状況報告書

結核菌の生菌特異的な宿主細胞傷害活性の発現機構の解析と関連因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K07125
研究機関公益財団法人結核予防会 結核研究所

研究代表者

瀧井 猛将  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 抗酸菌部, 主任研究員 (80244573)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード結核菌 / 細胞傷害 / 病原性 / 炎症性サイトカイン / 感染症 / RNAseq
研究実績の概要

結核菌強毒株Mycobacterium tuberculosis H37Rvと種々のヒト由来細胞株を共培養すると生菌特異的に宿主細胞死が誘導される株(A549;肺上皮細胞、MRC-5;肺線維芽細胞)があることを見出している(J Interferon Cytokine Res., 2001)。この細胞死は生菌特的であることから、結核菌の病原性との関連が示唆された。
本年度は、細胞死が菌の取り込みと関係しているかを検証するために透過型電子顕微鏡による観察を行った。線維芽細胞は貪食細胞同様に菌を取り込むことが確認された。細胞死は感染2日目から観察されることから、本現象に関係する因子を探索するために、2日目における宿主と宿主内の菌の遺伝子発現を網羅的に解析した。Dual- RNAseqのGene Ontology (GO)解析において、菌では鉄取り込みや低酸素で誘導される遺伝子の発現が上昇していることから、菌が宿主内での生存を試みていることが示唆された。また、宿主では炎症性サイトカインのIL-6とIL-8の発現が上昇しており、感染宿主細胞でのRNA発現を測定したRNase Protection Assay、培養上清中のサイトカイン量をELISAで測定した結果と一致していた。炎症性サイトカインの産生を伴い、カスパーゼ1とNLRP3の阻害剤によって細胞死が阻害されることから、パイロトーシスによる細胞死が結核菌感染により誘導されることが確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Dual-RNAseq法での候補因子の絞り込みと検証に時間がかかっているため。

今後の研究の推進方策

Dual-RNAseq解析で得られた候補因子について、遺伝子欠損株やRNAi法等の手法により細胞傷害活性への関与を検証する。

次年度使用額が生じた理由

RNAseq解析の作業に時間を要しているため、次の解析に必要な試薬・物品の選定・購入費を次年度に繰り越した。上記の解析結果によっては比較対象の試料のRNAseq解析を行う。さらには、絞り込みを行った候補因子が実行因子であるかを検証するために必要な試薬・物品の購入に繰り越した予算を使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 感染減の特定が困難であった乳児結核性髄膜炎の一例-公衆衛生学的視点からの考察-2021

    • 著者名/発表者名
      長嶺路子、成田友代、徳永修、辻佳織、石立誠人、瀧井猛将
    • 雑誌名

      小児感染免疫

      巻: 33 ページ: 237-243

    • 査読あり
  • [学会発表] 結核菌生菌のヒト肺由来線維芽細胞に 対する細胞傷害活性のdual-RNAseq解析2022

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将,安田直美,山田博之,大原直也
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] ヒト肺由来線維芽細胞に対する結核菌の 細胞傷害活性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将,安田直美,山田博之,大原直也
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 結核ワクチンBCGの亜株 Tokyo172 のサブクローンtype Iとtype II間の酸化ストレス応答の違いと免疫原性との関連性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将、前山順一、大原直也、山本三郎
    • 学会等名
      第96回日本結核・非結核性抗酸菌症学会
  • [学会発表] 結核菌感染におけるヒト肺由来線維芽細胞株のパイロトーシスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将、山田博之、大原直也
    • 学会等名
      第96回日本結核・非結核性抗酸菌症学会
  • [学会発表] 結核菌感染ヒト肺線維芽細胞の細胞死の解析2021

    • 著者名/発表者名
      瀧井猛将、中山真央、安田直美、山田博之、大原直也、伊藤佐生智、肥田重明、小野嵜菊夫
    • 学会等名
      第32回微生物シンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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