結核菌のマクロファージ活性化と細胞内寄生の分子機構

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13226042
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 光山 正雄 京都大学, 医学研究科, 教授 (10117260)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河村 伊久雄 京都大学, 医学研究科, 助手 (20214695)
• Keywords: 結核菌 / マクロファージ / サイトカイン / 病原因子

Research Abstract

結核菌が示すサイトカイン誘導活性やマクロファージ殺菌からのエスケープに関与する新規遺伝子とその発現タンパクを検索同定することにより、結核菌の病原機構を明らかにすることが本研究の主要目的である。そのために、温度感受性マイコバクテリオファージを用いてトランスポゾン挿入を行い、ランダムな変異株を多数作製することを可能とする技法の確立に重点を置き、迅速発育抗酸菌では可能となり、遅発育菌への応用へ展開している。これとは独立して、M.bovis BCGの生菌と死菌にみられるサイトカイン誘導能の違いを解析する実験も進め、とくに免疫防御の誘導に必須なIL-12およびIFN-γ誘導活性が、Middlebrook 7H10培地から無タンパクSauton培地に移して極めて早期に遊離する成分であり、生菌のlysateに存在することが判明した。現在その生化学的性状の解析を進めている。すでにリステリアのLLOについて明らかにしたように、生菌によるIFN-γ誘導にはマクロファージからのIL-12+IL-18の産生誘導が必須で、主としてTLR2を介する可能性を示す成績が、TLRの強制発現細胞系を用いて得られた。
病原性と並んで重要な問題である結核菌の薬剤耐性機構についても新たなアプローチをおこなっている。種々の知見から、薬剤耐性変異に宿主マクロファージからのストレスが関与する可能性が考えられ、これを検証する実験を開始した。本年度は種々薬剤耐性遺伝子の変異検出法を確立し、マクロファージとの共培養により主にEB耐性変異の誘導がどのように変化するかの基礎実験が進行中である。菌の発育が遅いため充分な成績は未だ得られていないが、結核菌と同じく細胞内寄生菌であるリステリアは、マクロファージ内での病原遺伝子発現が活性酸素ストレスにより亢進することを見出しており、新たな展開が期待できる。

Research Products

• [Publications] Baba, Hisashi: "Essential role of domain 4 of pneumolysin from Streptococcus pneumoniae in cytolytic activity as determined by truncated proteins"Biochemical and Biophysical Research Communications. 281(1). 37-44 (2001)
• [Publications] Ito, Yutaka: "Difference in cholesterol-binding and cytolytic activities between listeriolysin O and seeligeriolysin O : a possible role of Ala residue of Trp-rich undecapeptide"FEMS Microbiology Letters. 203(2). 185-190 (2001)
• [Publications] Baba, Hisashi: "Induction of gamma interferon and nitric oxide by truncated pneumolysin that lacks pore-forming activity"Infection and Immunity. 70(1). 107-113 (2002)
• [Publications] Nomura, Takamasa: "Essential role of interleukin 12(IL-12) and Il-18 for gamma interferon production induced by listeriolysin O in the spleen cells of mice"Infection and Immunity. 70(3). 1049-1055 (2002)
• [Publications] Kohda, Chikara: "Dissociated linkage of cytokine-inducing activity and cytotoxicity to different domains of listeriolysin O from Listeria monocytogenes"Infection and Immunity. 70(3). 1334-1341 (2002)
• [Publications] 光山正雄: "多剤耐性化と病原性の変容"日本内科学雑誌. 90(12). 163-168 (2001)
• [Publications] 光山正雄: "「結核」"医薬ジャーナル社. 411 (2001)