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2020 年度 実施状況報告書

アスペルギルスと非結核性抗酸菌の細胞間コミュニケーションを介した難治化機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08840
研究機関長崎大学

研究代表者

泉川 公一  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (20404212)

研究分担者 田代 将人  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (20713457)
田中 健之  長崎大学, 病院(医学系), 講師 (30432967)
高園 貴弘  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (30716569)
角田 俊之  福岡大学, 医学部, 准教授 (70444817)
串間 尚子  福岡大学, 医学部, 講師 (90642497)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードアスペルギルス / 非結核性抗酸菌
研究実績の概要

本研究は、非結核性抗酸菌とアスペルギルスのquorum-sensingを主体とした細胞間コミュニケーションに着目し、真菌や非結核性抗酸菌のautoinducer、二次代謝産物が、真菌や非結核性抗酸菌の増殖・バイオフィルム形成能や、免疫担当細胞、ならびに肺胞上皮細胞に与える影響、マウスにおける病原性への影響を検討する目的で以下の3つについて進めた。1) in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素の相互的作用をみることを目的とし、Mycobacterium aviumをはじめとしたM. intracellialre、M. kansasii、M. abscessusの4種類の非結核性抗酸菌の培養上清を抽出し、Aspergillus fumigatusのreference株であるaf293株と共培養する実験系を構築した。2) ヒト気道三次元微少環境モデルを用いたMAC感染肺胞上皮細胞の免疫応答に対するアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響をみる目的として、ヒト気道三次元微少環境モデルにおいて、II型肺胞上皮細胞株A549細胞にMACを感染させる予備実験を共同研究者と開始した。3) アスペルギルスに対するマクロファージの免疫応答と二次代謝産物やトキシンの影響をみるために、in vitro、in vivoにおける実験系を構築した。いずれの実験系においても安定した結果がでるように調整を行っている。これらの研究により、難治性呼吸器感染症であるアスペルギルス症、非結核性抗酸菌症、特に共感染時の病態解明、新治療の開発に有用となる。

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

1) in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素の相互的作用をみる実験系においては、おおむね順調に進行している。
2) ヒト気道三次元微少環境モデルを用いたMAC感染肺胞上皮細胞の免疫応答に対するアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響をみる研究では、学外共同研究者との共同研究であるが、コロナウイルス感染症の影響もあり、対面の実験、コミュニケーションが十分ではなく、やや遅れている。
3) アスペルギルスに対するマクロファージの免疫応答と二次代謝産物やトキシンの影響をみる研究においては、おおむね順調に経過している。
今年度の取り組みについては、一部、遅れている部分はあるものの、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

1) in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素の相互的作用をみる実験系においては、現在の実験とは反対のアプローチ、すなわち、非結核性抗酸菌症の増殖能やバイオフィルム形成能に対するアスペルギルスの二次代謝産物やトキシンの影響をみる実験系の構築を促進する。
2) ヒト気道三次元微少環境モデルを用いたMAC感染肺胞上皮細胞の免疫応答に対するアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響をみる研究では、学外共同研究者との共同研究について、実験系の構築を急ぐために、頻回なオンライン会議などで打ち合わせを行い研究を進める予定である。
3) アスペルギルスに対するマクロファージの免疫応答と二次代謝産物やトキシンの影響をみる研究においては、おおむね順調に経過しており、予定通りの研究を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

他施設の共同研究者との共同研究であるヒト気道三次元微少環境モデルを用いたMAC感染肺胞上皮細胞の免疫応答に対するアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響をみる研究について、コロナウイルス感染症の影響もあり、順調にすすまなかったこともあり、当初の計画が遂行できなかった。こちらの研究を主に進行させるために、以下の物品の購入を計画し、次年度に繰り越した。
II型肺胞上皮細胞株A549細胞の購入、細胞培養用のメディウム、プラスチックプレートなどの消耗品、サイトカイン測定購入キットの費用に充てる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Transition of triazole-resistant Aspergillus fumigatus isolates in a Japanese tertiary hospital and subsequent genetic analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Takazono Takahiro、Ito Yuya、Tashiro Masato、Nakano Yuichiro、Hirayama Tatsuro、Hosogaya Naoki、Saijo Tomomi、Yamamoto Kazuko、Imamura Yoshifumi、Miyazaki Taiga、Yanagihara Katsunori、Kohno Shigeru、Mukae Hiroshi、Izumikawa Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 27 ページ: 537~539

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2020.11.027

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of invasive pulmonary aspergillosis in mice using lung perfusion single-photon emission computed tomography with [99mTc]MAA2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Masataka、Tashiro Masato、Nishi Kodai、Mishima Maki、Kawano Kei、Takazono Takahiro、Saijo Tomomi、Yamamoto Kazuko、Imamura Yoshifumi、Miyazaki Taiga、Kudo Takashi、Yanagihara Katsunori、Mukae Hiroshi、Izumikawa Koichi
    • 雑誌名

      Medical Mycology

      巻: 58 ページ: 965~972

    • DOI

      10.1093/mmy/myz131

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Galectin-3 enhances neutrophil motility and extravasation into the airways during Aspergillus fumigatus infection2020

    • 著者名/発表者名
      Snarr Brendan D.、St-Pierre Guillaume、Takazono Takahiro、Sugrue Michele、Baden Lindsey R.、Izumikawa Koichi、Mukae Hiroshi、Wingard John R.、King Irah L.、Divangahi Maziar、Satoh Masahiko S.、Yipp Bryan G.、Sato Sachiko、Sheppard Donald C.
    • 雑誌名

      PLOS Pathogens

      巻: 16 ページ: 1008741~008741

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1008741

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristics of azole-resistant Aspergillus fumigatus attached to agricultural products imported to Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yuichiro、Tashiro Masato、Urano Ryo、Kikuchi Minori、Ito Naoki、Moriya Eriko、Shirahige Tomoyuki、Mishima Maki、Takazono Takahiro、Miyazaki Taiga、Izumikawa Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 26 ページ: 1021~1025

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2020.05.008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 肉芽腫を形成する呼吸器感染症の臨床2020

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第64回日本医真菌学会総会
  • [学会発表] エビデンス創出につながる臨床研究、深在性真菌感染症領域における臨床研究の実践と課題2020

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第94回日本感染症学会

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公開日: 2021-12-27  

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