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2022 年度 実績報告書

機能ゲノム解析による肺MAC症の感染予防・病態予知・薬剤標的基盤の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0216
研究機関新潟大学

研究代表者

立石 善隆  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (30433296)

研究分担者 港 雄介  藤田医科大学, 医学部, 講師 (10836620)
森重 雄太  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 抗酸菌部 結核菌情報科, 研究員 (40765608)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2023-03-31
キーワード非結核性抗酸菌 / 肺MAC症 / 病原因子 / 代謝パスウェイ解析
研究実績の概要

肺MAC症患者由来Mycobacterium intracellulare臨床菌株8菌株とM. intracellulare ATCC13950の合計9菌株を対象としてトランスポゾンシーケンシング(TnSeq)を行い、type strainの生存必須遺伝子と比較した。前年度、臨床菌株において、糖新生系、type VII secretion system、鉄硫黄クラスターの遺伝子の遺伝子必須性が高まっていることを見出した。今年度、これらの遺伝子に対してCRISPR干渉系を用いて遺伝子発現抑制株を作製し、生物学的検証を行った。その結果、これらの遺伝子発現を抑制した場合、臨床菌株において菌の増殖抑制効果がみられた。臨床菌株の低酸素環境に対する適応性を検討するため、5%酸素条件下における増殖曲線と対数増殖における増殖曲線を比較した。その結果、低酸素条件下において、臨床菌株の多くがtype strainに比べて早い時期に対数増殖に入ることが分かった。
さらに、高病原性菌株と中等度病原性菌株において、臨床菌株感染マウス生体内における生体感染必須病原遺伝子を同定した。これらの遺伝子群は、実験室株の低酸素バイオフィルム形成に必須となる遺伝子群と共通していたことから、遺伝子必須性の面で低酸素環境に適応することで病原性を発現している可能性が示唆された。
M. intracellulare臨床菌株は、M. intracellulare ATCC13950に比べて、低酸素下での生存に関わる遺伝子の必須性が高まっており、低酸素に対する適応性に関連した治療標的となりうることが示唆された。現在、論文投稿に向け準備中である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Virulence of Mycobacterium intracellulare clinical strains in a mouse model of lung infection - role of neutrophilic inflammation in disease severity.2023

    • 著者名/発表者名
      Tateishi Y, Ozeki Y, Nishiyama A, Miki M, Maekura R, Kida H, Matsumoto S
    • 雑誌名

      BMC Microbiol

      巻: 23 ページ: 94

    • DOI

      10.1186/s12866-023-02831-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lysocin E Targeting Menaquinone in the Membrane of Mycobacterium tuberculosis Is a Promising Lead Compound for Antituberculosis Drugs.2022

    • 著者名/発表者名
      Geberetsadik G, Inaizumi A, Nishiyama A, Yamaguchi T, Hamamoto H, Panthee S, Tamaru A, Hayatsu M, Mizutani Y, Kaboso SA, Hakamata M, Ilinov A, Ozeki Y, Tateishi Y, Sekimizu K, Matsumoto S.
    • 雑誌名

      Antimicrob Agents Chemother

      巻: 66 ページ: e0017122

    • DOI

      10.1128/aac.00171-22

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-Term Prognosis and Antimycobacterial Glycolipid Antibody as Biomarker in Mycobacterium avium-intracellulare Complex Pulmonary Disease.2022

    • 著者名/発表者名
      Maekura R, Miki K, Tateishi Y, Matsumoto S, Kitada S, Miki M, Kida H.
    • 雑誌名

      Microbiol Spectr

      巻: 10 ページ: e0053022

    • DOI

      10.1128/spectrum.00530-22

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct Attachment with Erythrocytes Augments Extracellular Growth of Pathogenic Mycobacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiuchi Y, Tateishi Y, Hirano H, Ozeki Y, Yamaguchi T, Miki M, Kitada S, Maruyama F, Matsumoto S.
    • 雑誌名

      Microbiol Spectr

      巻: 10 ページ: e0245421

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08228-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification and functional analysis of a new type of Z,E-mixed prenyl reductase from mycobacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Abe T, Hakamata M, Nishiyama A, Tateishi Y, Matsumoto S, Hemmi H, Ueda D, Sato T
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 289 ページ: 4981-4997

    • DOI

      10.1111/febs.16412

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mycobacterium intracellulare菌株間における生存必須遺伝子プロファイルの比較2023

    • 著者名/発表者名
      立石 善隆, 尾関 百合子, 西山 晃史, 松本 壮吉
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌Mycobacterium intracellulare臨床菌株の実験的病原性および薬剤治療効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      立石 善隆, 尾関 百合子, 西山 晃史, 松本 壮吉
    • 学会等名
      第59回日本細菌学会中部支部総会
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌臨床菌株におけるゲノムワイドな遺伝子必須性の相違と低酸素バイオフィルム形成との関係2022

    • 著者名/発表者名
      立石 善隆, 松本 壮吉
    • 学会等名
      第35回日本バイフォルム学会

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公開日: 2023-12-25  

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