2014 Fiscal Year Research-status Report
川崎病患児・急性期便から分離された新規レンサ球菌のゲノム解読と病原性解析
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26460542
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
黒田 誠 国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, センター長 (80317411)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 川崎病 / メタゲノム / 腸内フローラ / 感染症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
川崎病を疑われた症例に対し、入院時に血液検査・尿検査・細菌培養検査を行った。入院時・免疫グロブリン大量静注療法後・退院時・6ヵ月後・1年後の血液検査所見、入院時の尿検査所見、入院時の細菌培養検査で検出された細菌、培養検査に使用した試料（咽頭ぬぐい液・尿・便）をメタゲノム解析法にて川崎病に関連して検出頻度の高い細菌種を特定した。患者急性期便から Streptococcus spp. が優位な検出量として得られたため、本研究のために培養分離を行い確保した。
各分離株の全ゲノム解読の結果、肺炎球菌 Streptococcus pneumoniae もしくは mitis groupと系統が近い細菌種であると推定された。16S-rRNAおよび全ゲノム遺伝子の分子系統解析の結果から、新種の菌株であることが判明した。それぞれの分離株ゲノム情報には予想されたスーパー抗原様の毒素は保有しておらず、明確な病原性因子を特定することができなかった。そこでマウスC57BL/6に腹腔投与にて菌接種を行い病原性評価を行ったが、マウスへの顕著な病原性を示す菌株はなかった。腹腔内投与法による評価のみでは不十分だったため、皮下・静注投与とアジュバント併用などの工夫を要すると推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
患者由来の特徴的な Streptococcus spp. を7株分離し、単離することができた。各分離株の全ゲノム解読の結果、肺炎球菌 Streptococcus pneumoniaeと系統が近い新種であると推定されたが、予想されたスーパー抗原様の毒素は保有していなかった。マウス感染実験にて病原性評価を行ったが、腹腔投与法のみでは評価に不十分だったため、皮下・静注投与とアジュバント併用などの工夫を要する。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス感染実験にて病原性評価を行ったが、腹腔投与法のみでは評価に不十分だったため以下の実験を計画どおりに遂行する。
実験１：レンサ球菌の培養上清中に内在する毒性評価 レンサ球菌株をD-MEMで嫌気培養し、培養上清をマウス C57BL/6の尾静脈からIV投与。血清からスーパー抗原活性・IL-6・VEGF等のサイトカイン測定およびRNAseqによる転写解析を行い、炎症に関連する因子が存在するのか検討する。
実験２：レンサ球菌の病原性評価 レンサ球菌株の菌体をマウスC57BL/6の腹腔内に接種し、菌株毎の病原性を評価する。血清からスーパー抗原活性・IL-6・VEGF等のサイトカイン測定およびRNAseqによる転写解析を行い、炎症に関連する因子が存在するのか検討する。
実験３：レンサ球菌定着性と硫酸デキストラン(DSS)による腸管炎症の影響評価 川崎病発症の一つの作業仮説として、腸内フローラとして好ましくない菌群が大量に増殖しているところに二次的な炎症（ウイルス感染症、ワクチン接種、熱傷など実際の症例報告から）が引き金を引いていることを想定している。この仮説モデルを構築するため、レンサ球菌株をマウスC57BL/6に経口投与して下痢等、腸管症状が見られるか観察する。さらにDSSによる腸管ムチン層の破壊を促し、定着レンサ球菌（もしくは毒素）が血中に漏出して病原性を示すのかどうか評価する。
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| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが平成２７年４月１日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成26年度分については、７株の分離株の全ゲノム情報の取得に係る経費のみで初年度（H26）が完了し、想定していた追加解読がなくても次年度（H27)の計画へと進めることができたことから一部残額が生じた。次年度にて分離株の追加解読を行い、川崎病に関連する細菌種のゲノム情報を包括的に取得する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記のとおり。
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