α-ガラクトシルセラミドのNKT細胞活性化作用を利用した尿路感染症治療法の研究

α-半乳糖神经酰胺的NKT细胞活化作用治疗尿路感染的研究

• 批准号: 15659377
• 负责人: 大山 力
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Hirosaki University (2004)Akita University (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659377/
• 关键词: NKT細胞; α-ガラクトシルセラミド; 尿路感染症; αガラクトシルセラミド

細菌感染症において、抗生剤の濫用による耐性菌の出現は常に臨床上重要な問題であり、日々の診療においてしばしば悩まされる。最近、呼吸器や消化器感染症の動物モデルにおいてα-galactosylceramide(α-GalCer)によってNatural Killer T(NKT)細胞を賦活化させると高い抗菌効果が得られることが報告されている。しかし、尿路感染症モデルにおける試みは報告されていない。今回我々はマウス尿路感染モデルにおけるα-GalCerの抗菌効果を検討した。また、NKT細胞活性化の指標となるIFN-γ、マクロファージ活性化の指標となるTNF-αをα-GalCer投与後12時間で採血し測定した。E.coli1677をドリガルスキー改良培地で培養し、2.0×10^7CFU/100μl濃度となるように調整した。α-GalCer(KRN7000キリン)200μg/Aを滅菌精製水10mlで溶解し2μg/100μlとした。C57BL/6マウス(メス6w、n=5)にα-GalCerを2μg、対照として、α-ManCer2μgを1日おきに計4回腹腔内投与した。初回投与翌日、マウス1匹あたり2.0×10^7CFU/100μlのE.coli1677を膀注、外尿道口をクリップで4h閉鎖した後開放して尿路感染症を惹起させた。感染4日目に両側腎を摘出し、腎組織1gあたりの生菌コロニー数を求め、コントロール群と比較した。IFN-γ及びTNF-αの測定は、C57BL/6マウス(メス6w、n=4)にα-GalCer、対照群にα-ManCerを腹腔内投与し、その結果、対照群(α-ManCer投与群)では腎臓1gあたりの生菌数は平均2.7×10^4CFU、α-GalCer投与群は平均2.0×10^2CFUで、後者で有意な腎臓内菌数の減少を認めた(p=0.0068)。また、IFN-γ及びTNF-αの血中濃度はα-GalCer投与群が対照群に対し有意に高かった。さらに、感染成立後の治療効果およびP.aeruginosaやE.faecalisなど他菌種においても検討したが、同様の抗菌効果が認められた。マウス尿路感染症モデルにおいてα-GalCerの腹腔内投与がE.coliのみならず、P.aeruginosaやE.faecalisに対して抗菌効果を有することが示された。α-GalCer投与群においてIFN-γ及びTNF-αが高値であったことは、α-GalCerによるNKT細胞の賦活化によりIFN-γ産生が亢進し、さらにマクロファージの貪触能が亢進するという免疫系の関与が示唆される。抗生物質を使用せずとも自然免疫系を活性化することで細菌感染症を治療できる可能性が示唆された。今後、臨床応用が期待される。

Pathogenic bacteria, antibiotic abuse, the emergence of resistant bacteria are often clinically important issues in the diagnosis and treatment of these diseases. Recently, respiratory and digestive tract infections in animals have been reported to be caused by α-galactosylceramide(α-GalCer) and Natural Killer T(NKT) cell activation. A urinary tract infection may be reported. Now we're talking about urinary tract infections. Blood samples were collected at 12 hours after administration of TNF-α and α-GalCer. E. coli 1677 was cultured in an improved medium at a concentration of 2.0× 10^7 CFU/100μl.α-GalCer(KRN7000)200μg/A Dissolve in sterile purified water 10ml 2μg/100μl C57BL/6 was injected intraperitoneally with α-GalCer 2μg, α-ManCer 2 μg and α-ManCer2μg respectively. The first injection and the next day, the first injection of E.coli1677 2.0× 10^7 CFU/100μl, the external urethral orifice closed for 4h, the second injection of E.coli1677 caused urinary tract infection. 4 days after infection, the kidney tissue was extracted and the number of bacteria was calculated. IFN-γ and TNF-α were measured by C57BL/6 (n = 6w, n=4), α-GalCer, α-ManCer, and α-ManCer administered intraperitoneally (p=0.0068). The average number of bacteria in kidney was 2.7× 10^4 CFU for α-ManCer administered group, and 2.0× 10^2 CFU for α-GalCer administered group. The serum concentrations of IFN-γ and TNF-α were significantly higher than those of α-GalCer. In addition, after the establishment of infection, the treatment effect of P. aerosola and E.faecalis is recognized by other strains. The results of intraperitoneal administration of α-GalCer to E.coli, P. aerosa and E.faecalis were shown.α-GalCer administration increases IFN-γ and TNF-α production in the presence of α-GalCer, increases IFN-γ production in the presence of α-GalCer, increases TNF-α production in the presence of α-GalCer, and increases IFN-γ production in the presence of α-GalCer. Antibiotics are used to activate the natural immune system, and the possibility of treating pathogenic bacteria is indicated. In the future, clinical use is expected.