Study on pathogenesis of invasive pneumococcal disease by different serotypes

不同血清型侵袭性肺炎球菌发病机制的研究

• 批准号: 21K08503
• 负责人: 大石 和徳
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Toyama Institute of Health
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08503/
• 关键词: 肺炎球菌; 血清型; 莢膜; 脳微小血管内皮細胞; 髄膜炎; 経細胞間移動; 経細胞侵入; 侵襲性ポテンシャル; 菌細胞間移動; トランスクリプトーム; 侵襲性肺炎球菌感染症; 経細胞間移動能; トランスクリプトーム解析; プロテオーム解析

1．脳微小血管内皮細胞(TY09細胞)の細胞培養系における細胞間移動(bacterial transcytosis; BT)と細胞侵入(Bacterial invasion: BI)の評価：髄膜炎発症のリスクが高い血清型10A、23と髄膜炎リスクが低い血清型19Aを用いてin vitroでTY09細胞を用いてBTおよびBIを測定した。この結果、TY09細胞における血清型10A,23A, 19AのBTは0.2から0.5%と血清型によるBT(%)の差は無かった。また、同様にY09細胞における血清型10A,23A, 19AのBIを測定したところ、BT(%)とBI(%)は正相関を示し、BT(%)はBI(%)の約100倍であった。これらの所見からBTの大部分はparacellular routeによっていることが示唆された。このため、TY09細胞におけるBTにおけるバリア機能評価の目的で電気抵抗値の測定を進めた。血清型10A, 23Aの肺炎球菌株の添加から2時間後に電気抵抗値(TEERΩcm2)は10（0時間）から6-8（2時間）に低下し。BTの課程で2時間の菌インキュベーションで電気抵抗値が20-40％低下することが判明した。2．莢膜遺伝子欠損のBTおよびBIに及ぼす影響：血清型3の親株(WU2)と莢膜遺伝子欠損株では、BTには影響しなかった。また、親株ではBIは検出できなかったのに対し、cps欠損株ではBIは0.2％と有意に高まった。この結果から、莢膜発現はBIを阻害することが判明した。3．RNA seq（トランスクリプトーム）解析：ヒト血管内皮細胞(HUEhT-2)細胞に血清型23A,3の菌株を添加し2時間後のRNAseqの解析を行ったところ、菌存在下でup-regulationされたpathwayが多数検出され、菌添加時のヒト上皮細胞側のRNAseq解析ができることを確認した。血清型間で質的に宿主相互作用が異なることが明らかとなった。

1. Youdaoplaceholder0 microvascular endothelial cells (TY09 cells) <s:1> cell culture line における intercellular migration (bacterial transcytosis; BT) と cell invasion (Bacterial night: BI) の review 価 : marrow meningitis 発 disease の リ ス ク が high い serotype 10 a, 23 と marrow meningitis リ ス ク が low い serotype 19 a を with い て in vitro で TY09 cells を using い て BT お よ び BI を determination し た. こ の results, TY09 cell に お け る serotype 10. A, 23 a, 19 a の BT は 0.2 か ら 0.5% と serotype に よ る BT (%) poor の は か っ た. ま た, with others in に Y09 cells に お け る serotype 10. A, 23 a, 19 a の BI を determination し た と こ ろ, BT (%) と BI (%) は positive phase masato を し, BT (%) は BI (%) about 100 times the で の あ っ た. Most of the <s:1> paracellular routeによって る る とが とが that is seen in れら れら indicates された. <s:1> ため, function evaluation of におけるBTにおけるバリア of TY09 cells 価 価 purpose で electrical resistance value <e:1> determination を in めた. The に electrical resistance value (TEERΩcm2) of strain <s:1> pneumonia globules of serotype 10A and 23A was に and ら for 2 time after the addition of に 10 (0 time) に ら6-8 (2 time) に decreased by ら. BT <s:1> course で2 time <s:1> bacterial weight <s:1> キュベ ショ ショ で で electrical resistance value が 20-40% low する する とが determine た. 2 Traces of capsular 伝 son owe loss の BT お よ び BI に and ぼ す impact: serotype 3 の parent strain (WU2) と capsular heritage 伝 son owe damage strain で は, BT に は influence し な か っ た. ま た, parent strain で は BI は 検 out で き な か っ た の に し seaborne, CPS owe damage strain で は BI は 0.2% と intentionally に high ま っ た. The <s:1> result of ら ら, the appearance of capsules, を BIを obstruction, する とが とが determination of た. 3. RNA seq (トラ リプト ス リプト リプト ム) analysis: ヒ ト vascular endothelial cells (HUEhT - 2) cells に serotype 23 a, 3 の strains を add し after 2 time の RNAseq の parsing line を っ た と こ ろ, bacteria in the presence of で up - regulation さ れ た pathway が most of its 検 さ れ, bacteria when adding の ヒ ト epithelial side の RNAseq parsing が で き る こ と Youdaoplaceholder0 confirm that た. The に host interaction of で substances between serotypes is が different なる <s:1> とが and ら ら となった.

项目成果

Pneumococcal meningitis in adults in 2014-2018 after introduction of pediatric 13-valent pneumococcal conjugate vaccine in Japan.

• DOI: 10.1038/s41598-022-06950-w
• 发表时间: 2022-02-23
• 期刊: Scientific reports
• 影响因子: 4.6
• 作者: Chang B;Tamura K;Fujikura H;Watanabe H;Tanabe Y;Kuronuma K;Fujita J;Oshima K;Maruyama T;Abe S;Kasahara K;Nishi J;Kubota T;Kinjo Y;Serizawa Y;Shimbashi R;Fukusumi M;Shimada T;Sunagawa T;Suzuki M;Oishi K;Adult IPD Study Group
• 通讯作者: Adult IPD Study Group

Bacterial transcytosis of Streptococcus pneumoniae across the host cells: an in vitro model for analysis of invasive potential

肺炎链球菌跨宿主细胞的细菌转胞吞作用：用于分析侵袭潜力的体外模型

• 发表时间: 2021
• 作者: Jun-ichi Kanatani;Emi Maenishi;Junko Isobe;Kazunori Oishi.
• 通讯作者: Kazunori Oishi.

Dynamic changes in clinical characteristics and serotype distribution of invasive pneumococcal disease among adults in Japan after introduction of the pediatric 13-valent pneumococcal conjugate vaccine in 2013-2019．

2013-2019年引入儿童13价肺炎球菌结合疫苗后日本成人侵袭性肺炎球菌疾病临床特征和血清型分布的动态变化。

• DOI: 10.1016/j.vaccine.2022.04.062
• 发表时间: 2022
• 期刊: Vaccine
• 影响因子: 5.5
• 作者: Tamura K;Chang B;Shimbashi R;Watanabe H;Tanabe Y;Kuronuma K;Oshima K;Maruyama T;Fujita J;Abe S;Kasahara K;Nishi J;Kubota T;Kinjo Y;Fujikura H;Fukusumi M;Shimada T;Sunagawa T;Suzuki M;Yamamoto Y;Oishi K.
• 通讯作者: Oishi K.

進化する肺炎球菌：診断、病原性、次世代ワクチン.肺炎球菌の経細胞間移動能および細胞間侵入能の評価．

肺炎球菌的进化：诊断、发病机制和下一代疫苗评估肺炎球菌跨细胞迁移和侵袭细胞的能力。

• 发表时间: 2023
• 作者: 金谷潤一;前西絵美;田村恒介;磯部純子;大石和徳.
• 通讯作者: 大石和徳.