次世代型治療法開発の分子基盤となる肺炎球菌による宿主オートファジー回避機構の解析

肺炎球菌は主にヒトの鼻咽頭に常在し通常は無症候性であるが、小児や免疫力が低下した高齢者では敗血症や髄膜炎といった侵襲性肺炎球菌感染症(IPD)を引き起こす。近年、IPDを引き起こす経路の一つとして、宿主細胞へと侵入した肺炎球菌が、膜孔形成毒素Pneumolysin（Ply）によってエンドソーム膜を損傷することでエンドソーム内環境の酸性化を抑制し、リソソームによる殺菌を逃れ血中や髄液へと移行する経路が明らかになってきている。一方で、過度なエンドソーム膜の損傷は宿主殺菌機構であるオートファジー誘導の引き金ともなることから、肺炎球菌の新たな細胞内生存戦略としてPlyによるエンドソーム膜損傷を制御している可能性について解析を行った。最初に、HiBiTとLgBiTを用いたluciferase assay によりエンドソーム膜損傷を定量化するアッセイ系を構築した。次に、構築した系を基盤として、肺炎球菌感染時にエンドソーム膜損傷を制御する病原因子を探索した。その結果、肺炎球菌の菌体表層に局在するグリコシダーゼがPly依存的なエンドソーム膜損傷を抑制することが示唆された。さらに、このエンドソーム膜損傷抑制は肺炎球菌に対する殺菌的なオートファジー誘導の低下と、それに伴う菌の細胞内生残性の向上をもたらすことも示唆された。

肺炎球菌は主にヒトの鼻咽頭に常在し通常は無症候性であるが、小児や免疫力が低下した高齢者では敗血症や髄膜炎といった侵襲性肺炎球菌感染症(IPD)を引き起こす。近年、IPDを引き起こす経路の一つとして、宿主細胞へと侵入した肺炎球菌が、膜孔形成毒素Pneumolysin（Ply）によってエンドソーム膜を損傷することでエンドソーム内環境の酸性化を抑制し、リソソームによる殺菌を逃れ血中や髄液へと移行する経路が明らかになってきている。一方で、過度なエンドソーム膜の損傷は宿主殺菌機構であるオートファジー誘導の引き金ともなることから、肺炎球菌の新たな細胞内生存戦略としてPlyによるエンドソーム膜損傷を制御している可能性について解析を行った。最初に、HiBiTとLgBiTを用いたluciferase assay によりエンドソーム膜損傷を定量化するアッセイ系を構築した。次に、構築した系を基盤として、肺炎球菌感染時にエンドソーム膜損傷を制御する病原因子を探索した。その結果、肺炎球菌の菌体表層に局在するグリコシダーゼがPly依存的なエンドソーム膜損傷を抑制することが示唆された。さらに、このエンドソーム膜損傷抑制は肺炎球菌に対する殺菌的なオートファジー誘導の低下と、それに伴う菌の細胞内生残性の向上をもたらすことも示唆された。