Elucidation of the onset mechanism of streptococcal toxic shock syndrome on the bacterial side using an original mouse model

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本研究の目的は、A群β溶血性レンサ球菌（GAS, Streptococcus pyogenes）が劇症型感染症（STSS）を引き起こすときの菌側の強毒化機構を解明することである。これまでの研究で、GASのSP2株をマウスに筋肉内接種して20日前後経過すると、二成分制御系タンパク質遺伝子であるcsrS/csrRの突然変異株が感染局所で出現し、全身に播種されてSTSS類似の病態をきたすことを見出した。本研究で明らかにしたい点は次の2点である。１）マウス体内で強毒化した変異株において発現が亢進しているのはどの病原遺伝子か。また、全ゲノム中、強毒化に寄与する遺伝子変異はcsrS/csrR以外には起きていないのか。もし、csrS/csrRに特異的に変異が入るとすれば、どういう仕組みによるのか。２）強毒化変異は、SP2株以外のGASでも普遍的に生じる現象か。まずは２）を解明するために、SP2株ならびにそれ以外の3株を各107ずつddY マウスの前肢に筋注し、感染後8週間、マウスの状態と体重を毎日チェックした。STSS類似の症状をきたしたマウスは、セボフルレン麻酔下に心臓穿刺してヘパリン加全採血を行い、頸椎脱臼により安楽死させた。筋注部位の筋肉および臓器（肝臓、腎臓、脾臓）を無菌的に摘出し、1 mLのPBSを加えてホモジナイズした。血液、筋肉、臓器の各サンプルからレンサ球菌が分離された場合には、それぞれの菌株のDNAを抽出したのち、csrS/csrRをターゲットとしたPCRを行った。その結果、接種した４株とも20日前後経過すると、マウスの筋注部位でcsrSまたはcsrRに変異を生じた強毒株が出現し、全身に播種されて死亡することが明らかになった。したがって、強毒化変異の現象は、GASのどの株にも広く起こりうる。また変異の位置は異なる親株間でも一部は共通していた。