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2023 年度 実施状況報告書

結核菌感染における3型免疫応答の機能解析ならびにブーストワクチンへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K07028
研究機関琉球大学

研究代表者

梅村 正幸  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (90359985)

研究分担者 高江洲 義一  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (60403995)
松崎 吾朗  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (30229455)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード結核菌 / インターロイキン-17 / 肺 / 肺胞上皮細胞
研究実績の概要

IL-17ファミリーのサイトカインは、無脊椎動物から哺乳類に至るまで良く保存された炎症性サイトカインであり、哺乳類では好中球や抗菌性物質産生などを誘導することが報告されている。特に哺乳類においては、IL-17ファミリーの中でも、主にリンパ球が産生するIL-17Aの役割について詳細な研究が進んでおり、細胞外寄生性細菌や真菌に対する防御免疫、あるいは自己免疫疾患の病態形成への関与が知られている。さらに我々は、結核菌を含む細胞内寄生性細菌に対する感染防御へのIL-17Aの関与を報告してきた。一方、IL-17Aレセプターを共用するIL-17Fも含めて、その他のメンバーの役割については不明な点が多い。本研究では、結核菌肺感染におけるIL-17Fの役割を検討し、上皮系細胞が産生するIL-17Fの重要性を見出した。
野生型(WT)あるいはIL-17F遺伝子欠損(KO)マウスに結核菌あるいはワクチン株であるM. bovis BCG株を経気道的に接種し、感染後の臓器内菌数の解析、病理・免疫組織学的解析、及び遺伝子発現解析等を行った。また、マウス肺胞上皮細胞株MLE-15を用いて、IL-17F発現をQRT-PCR法および免疫染色により検討した。
本研究により、IL-17Fは、1)恒常的に肺胞上皮細胞により発現され、2)結核菌感染ではさらにその発現が増強され、3)結核菌に対する防御免疫に関与することが明らかとなった。このIL-17Fによる防御のメカニズムを解明することにより、多様な生物の上皮面における新しい感染防御機構のシステムが見出されるものと期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

結核菌感染肺における3型免疫応答の役割を解析し、interleukin(IL)-17Fが活性化T細胞ではなく肺胞上皮細胞から産生されることを見出し、 プロトタイプである IL-17Aとの防御機能の役割分担があることが分かった。それをまとめて論文投稿を行ったところ、査読者からのコメントが多く、その追加実験を余儀なくされて現在も追加実験を行っている。そのため、本来の研究スケジュールに遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

現在投稿中の研究成果をまとめたものを採択させることを最優先に行う。本研究内容である過結核菌観戦における3型免疫応答をより詳細に検討する。これまでに見出したIL-17Aと今回見出したIL-17Fの役割分担の相違を想定し、追究する予定である。

次年度使用額が生じた理由

in vitro系の実験のため、マウスの購入費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 その他

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 1.Effect of zinc metalloprotease 1-deficient BCG vaccination in protective immunity to pulmonary tuberculosis2023

    • 著者名/発表者名
      Masasyuki Umemura, Masayori Yoshisato, Ryusei Shimotada, Julia Toguchi, Giichi Takaesu, Goro Matsuzaki
    • 学会等名
      JSICR/MMCB 2023 Joint Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Zmp1欠損Mycobacterium tuberculosis var. BCG接種による抗結核防御応答2023

    • 著者名/発表者名
      梅村正幸, 吉里真誼, 下忠龍生, 渡久地ジュリ亜, 高江洲義一, 松崎吾朗
    • 学会等名
      第34回日本生体防御学会学術総会
  • [学会発表] Elucidation of pneumonia-inducing mechanism by additional inoculation of Zinc metalloprotease 1-deficient Mycobacterium tuberculosis variant BCG2023

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Umemura, Giichi Takaesu, Goro Matsuzaki
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会学術集会
  • [学会発表] Functional analysis of signaling in amurine oral candidiasis model2023

    • 著者名/発表者名
      Kenji Toyonaga, Jun-ichi Nagao, Sonoko Tasaki, Masayuki Umemura, Sari Kishikawa, Emi Kaji, Aoba Iwanuma, Masanobu Nakagami, Kanae Negoro-Yasumatsu, Satoru Iwai, Yoshihiko Tanaka
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会学術集会
  • [学会発表] Zinc metalloprotease 1(Zmp1)欠損BCGの追加接種による肺炎誘導メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      梅村正幸
    • 学会等名
      2023年度日米医学協力計画抗酸菌症専門部会国内合同部会
  • [備考] 琉球大学熱帯生物圏研究センター 刊行物(年報等)

    • URL

      https://tbc.skr.u-ryukyu.ac.jp

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公開日: 2024-12-25  

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