コマンマーモセットによる細菌感染症研究の基盤形成

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25670207
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 中根 明夫 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30164239)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 感染症 / 霊長類 / 毒素 / 細菌 / 嘔吐 / 下痢 / 肥満細胞 / セロトニン

研究実績の概要

生体レベルの研究は基本的にヒトを標的としているものの、その研究は主としてマウス、ラットなどの小動物を用いている。このような研究の最大のバリアは、小動物で得られた知見が必ずしもヒトの事象を具現しているわけではないということである。感染症研究でもしかりである。本研究は、細菌毒素を導入口として、細菌感染症研究における小動物ーヒトのバリアを埋める動物モデルとしてコモンマーモセットを汎用化することを目的として実験を行い、以下の結果を得た。
１．コモンマーモセットの取扱や麻酔等の平準化を行ったあと、ブドウ球菌エンテロトキシン(SE)の催吐活性の測定法を確立し、SEAなどを経口投与しSEファミリー分子を評価したところ、スンクスと同等の催吐感受性を示した。一方、SEファミリーの類似分子であるSSLはスーパー抗原及び催吐活性はないとされてきたが、コモンマーモセットではSSL5及びSSL7で催吐活性が認められ、SSLの新たな機能が発見された。
２．SEAはスンクスの腸管ループ試験において下痢誘導活性は認められず、下痢とは無関係であると考えられていたが、コモンマーモセットの腸管ループ試験ではSEAに明瞭な下痢誘導活性が認められ、ヒトにおいてSEAは嘔吐とともに下痢を誘導する可能性が示唆された。
３．SEAのコモンマーモセットにおける催吐誘導活性を検討したところ、スンクスと同様に神経細胞を介したセロトニン依存性の経路と肥満細胞の脱顆粒促進によるセロトニン非依存性の経路が共存する可能性が示唆された。
以上、コモンマーモセットを用いることにより、細菌毒素の新機能が発見された。従って、コモンマーモセットは、細菌感染症の解析におけるよりヒトに近いモデルとしてきわめて有用であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Goblet cells are involved in translocation of staphylococcal enterotoxin A in the intestinal tissue of house musk shrew (Suncs murinus) (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirose S, Ono HK, Omoe K, Hu DL, Asano K, Yamamoto Y, Nakane A
  • 雑誌名: Journal of Applied Microbiology 巻: 120 ページ: 781-789
  • DOI: 10.1111/jam.13029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification and characterization of a novel staphylococcal emetic toxin (2015)
  • 著者名/発表者名: Ono HK, Sato's Y, Narita K, Naito I, Hirose S, Hisatsume J, Asano K, Hu DL, Omoe K, Sugai M, Nakane A
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 81 ページ: 7034-7040
  • DOI: 10.1128/AEM.01873-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells attenuate staphylococcal enterotoxin A-induced toxic shock (2015)
  • 著者名/発表者名: Asano K, Yoshimura S, Nakane A
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 83 ページ: 3490-3496
  • DOI: 10.1128/IAI00730-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Vaccination with non-toxic mutant toxic shock syndrome toxin-1 induced IL-17-dependent protection against Staphylococcus aureus infection (2015)
  • 著者名/発表者名: Narita K, Hu DL, Asano K, Nakane A
  • 雑誌名: Pathogens and Diseases 巻: 73 ページ: ffv023
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1093/femspd/ftv023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Establishment of new emetic animal model using common marmoset and analysis of the emesis induced by staphylococcal enterotoxin (2016)
  • 著者名/発表者名: Ono HK, Hirose S, Nakane A
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター（大阪府、大阪市）
  • 年月日: 2016-03-23 – 2016-03-25
• [備考] 弘前大学大学院医学研究科感染生体防御学講座
  • URL: http://www.med.hirosaki-u.ac.jp/~mai/