Analysis of the pathogenesis of icteric leptospirosis using human liver spheroids

黄疸型レプトスピラ症の予後は悪く、感染病態を解明することで、診断法、治療戦略の改良につなげることが求められる。我々はこれまでに、肝臓に到達したレプトスピラにより肝細胞結合が剥がされるというユニークな病態で黄疸が起こることを報告した。本研究では、これまでの研究を発展させ、in vivoに近い宿主－病原体相互作用を再現できるヒト肝臓スフェロイドにレプトスピラを感染させるモデルを新たに確立し、菌体の細胞への付着、侵入、肝細胞結合の離開の現象に関与する、宿主細胞側、病原体側の因子および機序を明らかにすることを目指す。初年度は、比較的安価なラット初代肝細胞を用いて、肝細胞スフェロイドの培養環境、手技を既報に従って確立した。さらに、感染実験での解析に使用するレプトスピラ16S rRNA遺伝子の定量、免疫蛍光染色、肝細胞mRNAの定量、培養上清中の分泌因子に対するELISA等の手法を決定した。また、既知の疾患モデルであるハムスターを使用して、病原性レプトスピラL495株感染後の肝臓における病理組織学的解析を行い、各種mRNA発現量を定量PCRで測定した。これにより動物感染モデルとスフェロイド感染モデルを比較し、妥当性を検討する上で必要な基礎的データを得ることができた。初年度の成果に基づいて、今後、ヒト初代肝細胞を用いてスフェロイドを作成し、レプトスピラ感染モデルとしての妥当性を検討し、感染メカニズムの解明に使用していく。

黄疸型レプトスピラ症の予後は悪く、感染病態を解明することで、診断法、治療戦略の改良につなげることが求められる。我々はこれまでに、肝臓に到達したレプトスピラにより肝細胞結合が剥がされるというユニークな病態で黄疸が起こることを報告した。本研究では、これまでの研究を発展させ、in vivoに近い宿主－病原体相互作用を再現できるヒト肝臓スフェロイドにレプトスピラを感染させるモデルを新たに確立し、菌体の細胞への付着、侵入、肝細胞結合の離開の現象に関与する、宿主細胞側、病原体側の因子および機序を明らかにすることを目指す。初年度は、比較的安価なラット初代肝細胞を用いて、肝細胞スフェロイドの培養環境、手技を既報に従って確立した。さらに、感染実験での解析に使用するレプトスピラ16S rRNA遺伝子の定量、免疫蛍光染色、肝細胞mRNAの定量、培養上清中の分泌因子に対するELISA等の手法を決定した。また、既知の疾患モデルであるハムスターを使用して、病原性レプトスピラL495株感染後の肝臓における病理組織学的解析を行い、各種mRNA発現量を定量PCRで測定した。これにより動物感染モデルとスフェロイド感染モデルを比較し、妥当性を検討する上で必要な基礎的データを得ることができた。初年度の成果に基づいて、今後、ヒト初代肝細胞を用いてスフェロイドを作成し、レプトスピラ感染モデルとしての妥当性を検討し、感染メカニズムの解明に使用していく。