原虫の毒力の差による熱ショック蛋白質発現の相違と原虫エスケープ・宿主防御機構

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05268229
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 姫野 國祐 徳島大学, 医学部, 教授 (50112339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 健一 徳島大学, 医学部, 助手 (30238860) ; 長澤 秀行 徳島大学, 医学部, 助教授 (60172524)
• Keywords: 熱シッョク蛋白質 / 原虫感染免疫 / トキソプラズマ / リーシュマニア / 病原性 / γδT細胞

Research Abstract

多くの感染症において、熱ショック蛋白質(以下HSP)は病原体自身、宿主細胞あるいはそれらの双方に発現する場合があることが知られている。しかし、HSPが病原寄生体の宿主防御系からのエスケープの手段として機能するものであるのか、あるいは宿主側の防御機構に有利に働くものであるのかについては明らかではない。また、病原体の感染形態や、毒力、宿主側の防御能の相違がHSPの発現にどのような法則性をもたらすかについても不明のままである。我々は、主としてMΦを含めた網内系へ寄生するトキソプラズマにおいては、原虫自体には、HSP(HSP65)は発現していないが、感染宿主の抗原特異的なT細胞の介助により宿主MΦに発現し、その程度が宿主防御能に相関することをトキソプラズマの強毒株(RH株)と弱毒株(Beverley株)を用いたマウスによる実験系で明らかにした。さらに、T細胞の中で、特にγδT細胞がHSP65の宿主MΦへの発現に最も重要な役割を果たすことを見い出した。γδT細胞はHSP65をリガンドとしてHSP65の発現の場に集積し、活性化するという報告は多いが、γδT細胞がHSP65の発現自体に関与するという報告はなく、全く新しい知見と思われる。さらに、トキソプラズマの強毒株の感染の場合は、感染防御が成立しないが、その場合には、原虫がHSP65の宿主MΦへの発現を抑制する機構を備えていることが判明した。また、弱毒のBeverley株もマウスの腹腔内に数回パッセージすることにより強毒化するが、この場合にもHSP65の発現は抑制される。なお、ヌードマウスやスキットマウスでは、弱毒のBeverley株に対しても、感染防御は成立せず、またHSP65も発現されない。上記の現象は、AIDS等に伴うトキソプラズマの日和見感染の機序およびその対策を検討する上で大いに示唆を与えると思われる。なお、毒力の差とHSP65の発現パターンの関係はリーシュマニア感染系においても同様に認められた。

Research Products

• [Publications] Kunisuke Himeno: "The γ/δT cells play a crucial role in expression of 65-kD heat shock protein in mice immunized with Toxoplasma antigen." Infect.immun.(in press).
• [Publications] Ken-ichi Maeda: "Development of T cells in SCID mice grafted with fetal thymus from AKR mice or F344 rats." Eur.J.Immunol.23. 3151-3157 (1993)
• [Publications] Hideyuki Nagasawa: "Role of a 65-kDa heat shock protein in protective immunity against Toxoplasma infection." J.Protozool.Res.3. 72-80 (1993)
• [Publications] 姫野國祐: "熱ショック蛋白質とトキソプラズマ感染防御………宿主マクロファージへのHSP65発現と感染防御能." 医学のあゆみ. 164(7). 567 (1993)
• [Publications] Hideyuki Nagasawa: "Induction of heat shock protein closely correlates with protection against Toxoplasma gondii infection." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 89. 3155-3158 (1992)
• [Publications] 姫野國祐: "トリパノソーマ感染と生体防御・エスケープ" 生体防御. 9. 199-208 (1992)