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2023 年度 実績報告書

高齢者気道組織を再現する動物モデルを用いた肺炎発症機構の解明と診断法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22H03301
配分区分補助金
研究機関徳島大学

研究代表者

住友 倫子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50423421)

研究分担者 川口 敦史  筑波大学, 医学医療系, 教授 (90532060)
片岡 宏介  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50283792)
川端 重忠  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50273694)
山口 雅也  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00714536)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードレンサ球菌 / インフルエンザ / 肺炎
研究実績の概要

高齢者では,血中における炎症性サイトカインの増加や組織における炎症シグナルの活性化が認められ,加齢に伴う慢性的な炎症状態 (inflamm-aging) が誘導される.このことから,高齢者の気道組織では,肺炎の病態形成に適したニッチが形成されると推察される.これまでに,インフルエンザに続発する細菌性肺炎のマウスモデルを構築し,小胞体局在シャペロン GP96 が肺炎の発症と病態形成の増悪因子であることを証明した.当該年度は,感染や炎症に伴い上気道組織に表在化・放出される GP96 による肺炎の重症化分子機構を明らかにするため,気道組織特異的に GP96 を欠損したコンディショナルノックアウト(cKO) マウスを作製した.肺炎の増悪因子であるGP96 (HSP90B1)について、HSP90B1 floxマウスとSftpC-CreERT2マウスを交配しB6 HSP90B1 lox/lox: Sftpc-CreERT2マウスを作出した.このマウスの腹腔内に,タモキシフェンを5日間投与することにより、II型肺胞上皮細胞特異的にGP96を欠損するマウスを作製した.マウスにA型インフルエンザウイルス(IAV)を経鼻感染させた6日後に,肺炎球菌D39株(血清型2型)を経鼻感染させ,肺への細菌の定着と肺炎病態の形成を評価した.その結果,II型肺胞上皮細胞特異的にGP96を欠損するマウスでは,コントロールマウスと比較して,肺への細菌の定着と肺炎の病態形成は抑制された.

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

インフルエンザウイルスが感染した気道組織に表在化するGP96は二次的に感染する細菌に対する宿主レセプターとして機能するだけでなく、細胞外に遊離し,過剰な炎症応答を誘導するメディエーターとして機能することで肺炎の病態形成に寄与することを証明した.また,II型肺胞上皮細胞特異的にGP96を欠損するマウスの作出に成功し,肺炎の病態形成におけるGP96の機能を動物モデルで証明した.したがって,本研究はおおむね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

感染に伴い細胞外に遊離するGP96と肺炎の病態増悪との関連を検証するため,高齢者の唾液検体を用いて,検体に含まれるGP96と細菌叢の解析し,若齢群から得た結果と比較する.気道組織に発現するGP96と細胞外に遊離したGP96の機能,さらには口腔細菌叢との気道における炎症応答の関連を包括的に理解することで,細菌性肺炎の重症化分子機構の全容解明につながると考える.また,肺炎の増悪因子であるGP96を唾液から検出できれば,GP96を治療標的として感染制御法の確立に応用するだけでなく,重症化予測マーカーとして活用し,唾液を用いた検査・診断法の開発にも展開できると期待する.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University Medicine Rostock(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University Medicine Rostock
  • [雑誌論文] Respiratory tract barrier dysfunction in viral-bacterial co-infection cases2023

    • 著者名/発表者名
      Sumitomo T, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Jpn. Dent. Sci. Rev.

      巻: 60 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.12.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of FctB3 crystal structure and insight into its structural stabilization and pilin linkage mechanisms.2023

    • 著者名/発表者名
      Takebe K, Suzuki M, Sangawa T, Kreikemeyer B, Yamaguchi M, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S, Nakata M.
    • 雑誌名

      Arch. Microbiol.

      巻: 206 ページ: 4

    • DOI

      10.1007/s00203-023-03727-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of ribonuclease Y in pilus production by M49?Streptococcus pyogenes?strain via modulation of mRNA level of transcriptional regulator.2023

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Nakata M, Hirose Y, Yamaguchi M, Kreikemeyer B, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol

      巻: 67 ページ: 319-333

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13069

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Comparison of Chitosan with Different Molecular Weights as Possible Antibiofilm Materials Against Enterococcus faecalis Biofilms2023

    • 著者名/発表者名
      Enggardipta RA, Akizuki M, Sumitomo T, Sekine K, Hamada K, Yumoto H.
    • 学会等名
      The 22nd Scientific Congress of the Asian Pacific Endodontic Confederation (APEC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyaluronidase in Streptococcus pyogenes-analysis based on structural biology and molecular phylogenetics.2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Yamaguchi M, Takebe K, Nakata M, Sumitomo T, Suzuki M, Nizet V, Kawabata S.
    • 学会等名
      2023 Society for Glycobiology (SfG)Annual Meeting.
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation mechanism of commensal Streptococcus pneumoniae by macrophage differentiation upon influenza A virus infection2023

    • 著者名/発表者名
      Okamura K, Iwata M, Kato K, Sumitomo T, Kawaguchi A.
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] 上気道常在細菌を起因としたA型インフルエンザウイルス感染による二次性細菌性肺炎マウス モデルの開発2023

    • 著者名/発表者名
      中村 勇紀, 岩田 真奈, 加藤 広介, 住友 倫子, 川口 敦史
    • 学会等名
      第70回日本ウイルス学会学術集会
  • [学会発表] 新規感染制御法の確立に向けた細菌性肺炎の重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      住友倫子,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本および世界のemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症に関与する遺伝因子の比較2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐, 広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      第53回レンサ球菌研究会
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌のRNase Yによる線毛産生量の調節2023

    • 著者名/発表者名
      中田 匡宣, 窪田 星子, 広瀬 雄二郎, 山口 雅也, 住友 倫子, 川端 重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] ミティス群 レンサ球菌が産生する細胞外小胞の作用特性の解明.2023

    • 著者名/発表者名
      松本 愛理, 大貝 悠一, 住友 倫子, 中田 匡宣.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] treptococcus sanguinis が産生する線毛タンパク質の X線結晶構造解析.2023

    • 著者名/発表者名
      武部克希,鈴木守,東 孝太郎,山口雅也,住友 倫子,川端重忠,中田 匡宣.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] オミクス解析を用いたemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症の発症に関与するメカニズムの解明.2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐,広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      2023年口腔微生物研究会
  • [学会発表] ミティス群レンサ球菌における細胞外小胞の産生とその作用特性2023

    • 著者名/発表者名
      松本 愛理, 大貝 悠一, 田端 厚之, 住友 倫子, 中田 匡宣
    • 学会等名
      第75回九州微生物研究フォーラム2023

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公開日: 2024-12-25  

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