肺炎レンサ球菌による血液脳関門突破機構の解明

肺炎レンサ球菌は，肺炎や髄膜炎の主たる原因菌である．本菌が産生するcompetence induced protein Ccs4は形質転換誘導性タンパク質の一つとして報告されているが，病態発症における役割は未だ不明である．本年度の研究では，Ccs4が肺炎レンサ球菌の病原性に果たす役割を解析した．肺炎レンサ球菌TIGR4株を親株としてccs4欠失株を作製した．ccs4欠失変異株にプラスミドpDCermを用いてCcs4を再導入し相補株を得た．Ccs4が宿主の殺菌機構への抵抗性に寄与するかを調べるため，各菌株とマウス血液を混和し，培養後の菌体生存率を算定した．また，抗菌ペプチドLL-37に対する感受性試験を行った．次に，ヒト脳微小血管内皮細胞へ各菌株を感染させ，付着率と侵入率を算定した．さらに，マウスの尾静脈から各菌株を感染させ，感染後のマウスの生存時間を比較した．各菌株間で，マウス血液中の生存率，およびLL-37による最小発育阻止濃度及び最小殺菌濃度に差は認められなかった．その一方で，ヒト脳微小血管内皮細胞へのccs4欠失変異株の付着率と侵入率は，野生株および相補株と比較して有意に低下した．マウス静脈感染実験の結果から，ccs4欠失変異株感染マウスの生存時間は，野生株感染マウスと比較して有意に延長した．また、マウス静脈感染後24時間の血液中の細菌数は野生株感染マウスとccs4欠失株感染マウスで検出に差は見られなかったが、脳内の菌数においては、ccs4欠失株感染マウスでの検出数が有意に低下した。以上の結果より，肺炎レンサ球菌のCcs4は，自然免疫による殺菌からの回避には寄与せず，脳微小血管内皮細胞への付着および侵入に関与し，病原因子として働く可能性が示された．

肺炎レンサ球菌は，肺炎や髄膜炎の主たる原因菌である．本菌が産生するcompetence induced protein Ccs4は形質転換誘導性タンパク質の一つとして報告されているが，病態発症における役割は未だ不明である．本年度の研究では，Ccs4が肺炎レンサ球菌の病原性に果たす役割を解析した．肺炎レンサ球菌TIGR4株を親株としてccs4欠失株を作製した．ccs4欠失変異株にプラスミドpDCermを用いてCcs4を再導入し相補株を得た．Ccs4が宿主の殺菌機構への抵抗性に寄与するかを調べるため，各菌株とマウス血液を混和し，培養後の菌体生存率を算定した．また，抗菌ペプチドLL-37に対する感受性試験を行った．次に，ヒト脳微小血管内皮細胞へ各菌株を感染させ，付着率と侵入率を算定した．さらに，マウスの尾静脈から各菌株を感染させ，感染後のマウスの生存時間を比較した．各菌株間で，マウス血液中の生存率，およびLL-37による最小発育阻止濃度及び最小殺菌濃度に差は認められなかった．その一方で，ヒト脳微小血管内皮細胞へのccs4欠失変異株の付着率と侵入率は，野生株および相補株と比較して有意に低下した．マウス静脈感染実験の結果から，ccs4欠失変異株感染マウスの生存時間は，野生株感染マウスと比較して有意に延長した．また、マウス静脈感染後24時間の血液中の細菌数は野生株感染マウスとccs4欠失株感染マウスで検出に差は見られなかったが、脳内の菌数においては、ccs4欠失株感染マウスでの検出数が有意に低下した。以上の結果より，肺炎レンサ球菌のCcs4は，自然免疫による殺菌からの回避には寄与せず，脳微小血管内皮細胞への付着および侵入に関与し，病原因子として働く可能性が示された．