公益財団法人 結核予防会結核研究所/抗酸菌レファレンス部

予防・診断・治療薬開発の基礎研究

結核の病原性の研究

 結核菌が宿主細胞に対して細胞傷害活性を持つことを見いだしました(JICR, 2001)。本活性は生菌特異的であり、抗結核薬の活性測定に応用できることを示しました(AAC, 2002, 2005)。現在、本活性の発現誘導機構について菌側と宿主側からオミックス解析を試みています。

ワクチンの研究

 ウシ型結核菌の弱毒株であるBCGは結核ワクチンとして唯一世界で使用されています。BCG株にはパスツール研究所からの分与時期やゲノムに株特異的な欠失や変異がある亜株が存在します。亜株の中でりメトキシミコール酸の有無によって免疫原性が異なることを報告しています(FEMS Immunol. Med. MicroBiol., 2009)。BCGワクチンは接種後、加齢とともに感染防御能が減少しますが、加齢による免疫低下時(ヒト年齢換算で50歳代後半)にオリゴDNAを接種することで免疫能が回復することを実験動物モデルで示しました(Immunity & Ageing, 2013)。下図に概念図を示します。現在、さらにより良い結核ワクチンを目指した研究を進めています。

最新の話題:BCG Tokyo 172 type I と type IIの酸化ストレス応答の比較研究(mSphere誌 2021年2月9日 accept)

概要:

 BCGワクチンは1921年にパスツール研究所で結核ワクチンとして確立された後、各国に分与され現在も乳幼児に接種されている。分与されたBCGワクチンには下図の様にゲノム中に株特異的な遺伝子欠損や変異があることが報告されている。凍結乾燥技術の導入により作製されたシードロットから一定の継代数までの培養菌から製品化されているため、現在では各亜株の性状は安定している。日本株(BCG Tokyo 172)のワクチン製剤にはRD16領域に22bpの欠損があるtype Iと欠損がないtype IIの両typeが含まれている。本研究ではin vitroと感染したマクロファージから産生される活性酸素に対する応答応答と感染マクロファージからのサイトカイン(IL-1β、TNF-α、IL-12 p40)産生誘導能の違いについて両type間で比較した。 in vitroの酸化ストレスとして過酸化水素(H2O2)を用いた。下図に示したように感染マクロファージからの活性酸素産生に関与するNADPH oxidaseの阻害剤としてアポシニンを使用した。type Iはtype IIと較べて酸化ストレスに対して耐性であった。特にcatalase/peroxidase、SOD、thioredoxinの関与がしされた。宿主細胞内での生存数も多く、また、結核感染防御に重要なサイトカイン(IL-1β、TNF-α、IL-12 p40)の産生誘導もtype Iの方が高い結果となった。2014年から2016年までに結核ワクチンおよび膀胱がん治療薬として製造されたBCG tokyoの製造ロット全100 Lot内のtype Iとtype IIの含有割合を調べた結果、type Iが殆どであり、type IIの含有量はわずかであった。また、ロット間のばらつきは少なく安定していた。まとめると、BCG Tokyo 172 type Iの方がtype IIと較べてワクチンとして望ましい形質を多く持つ結果となった。また、製品ロット中にはtype Iが多くを占め、ロット間のばらつきも少ないころとから、type I とtype IIの含有比を一定に保つことはワクチン製造の品質管理の指標として有用であると考えられる。

結核菌・BCG鑑別

 ウシ型結核菌の弱毒株であるBCGはヒトの結核のワクチンとして小児に接種されています。また、膀胱がんの治療薬としても利用されています。ワクチンやがん治療薬の副作用として体内でBCG増殖することがあり、皮下膿瘍や尿等の検体から菌が検出されることがあります。現在、結核菌群とBCGを鑑別する方法としてキャピリアTBが多く使われていますが、BCGの株の中にはTBと同じ測定結果を示すものがあります。臨床の支援として、ゲノムの違いを測定するマルチプレックスPCR法により結核菌群とBCGを鑑別を行っています。

結核菌では、主としてET2とET3プライマーから150 bpが、BCGでは、ET1とET3プライマーから190 bpのPCR産物が得られる。

鑑別を依頼を受けております。
詳細は、結核研究所抗酸菌部 主任研究員 瀧井猛将(t-takii@jata.or.jp)までお問合せください。

抗菌薬の探索

 糖骨格を持った化合物ライブラリーから探索を進め、多剤耐性結核菌に抗菌活性を示す化合物を複数見い出しました(BMCL, 2009, 2011)。その中の1つOCT313の構造活性相関の研究から抗嫌酒薬であるジスルフィラム(製品名:ノックビン)が多剤耐性結核菌に有効であることを見いだしました(AAC,2012)。ジスルフィラムは感染実験動物でも治療効果が認められました(AAC,2012)。現在、さらに有効な抗結核薬のシーズを探索しています。

非結核性抗酸菌の病原性の研究と治療薬の探索

 非結核性抗酸菌(NTM)を原因とした感染症が近年増えています。日本ではMycobacterium aviumとMycobacterium intracellulareを原因菌とした感染症MAC症患者が多いことが知られています。MAC症をはじめNTM症の原因菌の病原性はよくわかっていません。また、有効な治療薬の開発が強く望まれています。現在NTMの病原性の機構の解明やNTMに対して有効な抗菌薬の探索を進めています。

主な業績(詳細はresearch mapをご覧ください)

本研究室では結核菌・抗酸菌の病原性に関する研究と新たな抗菌薬のシーズの探索,ワクチンの研究を展開しています。共同研究等につきましてはお問合せください。

お問合せ先
〒204-8533 東京都清瀬市松山 3-1-24
公益財団法人結核予防会 結核研究所抗酸菌部 瀧井猛将
mail:t-takii@jata.or.jp TEL:042-493-5711(代表)