A群レンサ球菌の産生するCAMP factorはRAW264.7細胞の貪食能を低下させる

A群レンサ球菌Streptococcus pyogenesは、小児に多発する咽頭炎の起因菌として広く知られています。この菌は宿主免疫細胞の機能を低下させる、もしくは組織への侵入および組織内増殖をサポートする病原因子を産生することで感染を拡大させると考えられています。特に、S. pyogenesが産生するCAMP factorは黄色ブドウ球菌のβ-hemolysinによる溶血作用を増強することが報告されていますが、免疫細胞に対する具体的な作用はまだ解明されていません。そこで本研究は、マクロファージ系細胞に対するCAMP factorの影響を解析することを目的としました。

本研究の結果、CAMP factorが全てのS. pyogenes菌株において発現し、Ca2+、Mg2+、5% CO2の存在下ではその発現がさらに上昇することが確認されました。さらに、rCAMP factorを作用させたRAW264.7細胞では細胞質で空胞形成が観察され、この空胞形成はrCAMP factorの加熱や抗CAMP factor抗体による中和で抑制されました。また、rCAMP factor がRAW細胞に対して細胞死を惹起しない一方で、細胞増殖を抑制し、細胞周期をG2期で停止させることが示されました。さらに、空胞形成した細胞では貪食能が大幅に低下し、S. pyogenesの付着・侵入割合も低下することが確認されました。

実験は以下の手法で行われました。まず、S. pyogenesの複数の菌株を培養し、それらのCAMP factorの発現量を特異抗体を用いて解析しました。次に、マウスマクロファージ様RAW264.7細胞に対して組換えCAMP factor（rCAMP factor）を作用させ、その影響を顕微鏡観察しました。さらに、rCAMP factorがRAW細胞に与える細胞傷害性をpropidium iodide染色、乳酸デヒドロゲナーゼ量測定、MTT assayによって評価しました。最後に、CAMP factorの影響を受けたRAW細胞の細胞周期や貪食能を解析しました。

研究の結果、Ca2+、Mg2+、5% CO2存在下でS. pyogenesのCAMP factorの発現が上昇することが示されました。これにより、菌が組織に侵入する際にCAMP factorの発現が増加し、感染拡大を助長する可能性が示唆されました。また、CAMP factorが空胞形成毒素として機能し、細胞死を誘導することなくマクロファージの貪食能を低下させることが明らかになりました。これにより、S. pyogenesが宿主の自然免疫から逃れて感染を拡大させるメカニズムの一端が解明されました。

今後の研究では、CAMP factorが具体的にどのような分子メカニズムでマクロファージの機能を低下させるのかについてさらに詳細に解析する必要があります。また、CAMP factorの他の病原菌に対する影響についても調査を進めることで、より広範な理解が期待されます。さらに、CAMP factorをターゲットとした治療法やワクチン開発の可能性についても検討が望まれます。これにより、A群レンサ球菌感染症の予防や治療が大幅に改善されることが期待されます。

A群(ぐん)レンサ球菌(きゅうきん)は、子どもの喉(のど)が炎症(えんしょう)を起こす原因(げんいん)の菌(きん)です。この菌(きん)は体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを弱めます。この菌(きん)が作るCAMP因子(いんし)(体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを妨(さまた)げる物質(ぶっしつ)。菌(きん)が体に入ると増(ふ)えることがある。)という物質(ぶっしつ)があります。CAMP因子(いんし)は、体を守る細胞(さいぼう)に影響(えいきょう)を与(あた)えます。でも、詳(くわ)しいことはわかっていません。そこで、この研究では、CAMP因子(いんし)が体を守る細胞(さいぼう)にどんな影響(えいきょう)を与(あた)えるかを調べました。

研究の結果(けっか)、CAMP因子(いんし)(体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを妨(さまた)げる物質(ぶっしつ)。菌(きん)が体に入ると増(ふ)えることがある。)はすべての菌株(きんしゅ)で作られました。カルシウムとマグネシウム、二酸化炭素(にさんかたんそ)があると量(りょう)が増(ふ)えました。CAMP因子(いんし)を加(くわ)えた細胞(さいぼう)には、小さな袋(ふくろ)ができました。この袋(ふくろ)は、CAMP因子(いんし)を熱(ねつ)で処理(しょり)したり、抗体(こうたい)(体が作る、特定(とくてい)の物質(ぶっしつ)を無力(むりょく)化するたんぱく質(しつ)。CAMP因子(いんし)を中和するのに使われる。)で中和するとできませんでした。また、CAMP因子(いんし)は細胞(さいぼう)の死を引き起こしませんでした。でも、細胞(さいぼう)の増(ふ)える力を抑(おさ)えました。細胞(さいぼう)が成長(せいちょう)するサイクルを止めました。袋(ふくろ)ができた細胞(さいぼう)は、菌(きん)を食べる力が弱くなりました。菌(きん)が体に入(はい)り込(こ)むのが減(へ)りました。

実験(じっけん)では、菌株(きんしゅ)を育ててCAMP因子(いんし)(体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを妨(さまた)げる物質(ぶっしつ)。菌(きん)が体に入ると増(ふ)えることがある。)の量(りょう)を調べました。次に、マウスマクロファージ(ネズミの体を守る細胞(さいぼう)の一種(いっしゅ)。菌(きん)を食べて体を守る。)の細胞(さいぼう)にCAMP因子(いんし)を加(くわ)えました。その影響(えいきょう)を顕微鏡(けんびきょう)(小さなものを見るための道具。細胞(さいぼう)や細菌(さいきん)を見るのに使う。)で見ました。CAMP因子(いんし)が細胞(さいぼう)にどんなダメージを与(あた)えるかを、いろいろな方法(ほうほう)で調べました。最後(さいご)に、CAMP因子(いんし)を加(くわ)えた細胞(さいぼう)の成長(せいちょう)サイクルと菌(きん)を食べる力を解析(かいせき)しました。

研究の結果(けっか)、カルシウム、マグネシウム、二酸化炭素(にさんかたんそ)があるときにCAMP因子(いんし)(体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを妨(さまた)げる物質(ぶっしつ)。菌(きん)が体に入ると増(ふ)えることがある。)の量(りょう)が増(ふ)えました。これにより、菌(きん)が体に入るときにCAMP因子(いんし)が増(ふ)え、感染(かんせん)が広がることがわかりました。CAMP因子(いんし)は細胞(さいぼう)の死を引き起こさずに袋(ふくろ)を作ります。マクロファージの働(はたら)きを弱くします。これにより、菌(きん)が体の自然(しぜん)免疫(めんえき)から逃(のが)れることがわかりました。

今後、CAMP因子(いんし)(体を守る細胞(さいぼう)の働(はたら)きを妨(さまた)げる物質(ぶっしつ)。菌(きん)が体に入ると増(ふ)えることがある。)がどのようにしてマクロファージの働(はたら)きを妨(さまた)げるかを詳(くわ)しく調べます。また、CAMP因子(いんし)が他の菌(きん)にどう影響(えいきょう)するかも研究します。CAMP因子(いんし)を標的(ひょうてき)とした治療(ちりょう)法(ほう)やワクチンの開発も考えます。これにより、菌(きん)による感染症(かんせんしょう)の予防(よぼう)や治療(ちりょう)が良(よ)くなることが期待されます。