配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

ブドウ球菌属細菌は可動性遺伝子エレメント Staphylococcal Cassette Chromosome （SCC）の水平伝播により薬剤耐性をはじめとする遺伝情報を共有し，巧みに環境に適応する。本研究は，SCC の進化・伝播の様式を明らかにすることを目的とし，メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）臨床分離株における SCCの遺伝子配列を決定し，既存の配列と比較構造解析を行った。新たな遺伝子構造を明らかにすると共に，コアグラーゼ陰性ブドウ球菌ゲノムからの水平伝播の可能性，及び形質への影響を考察した。

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配分額：17940000円 （ 直接経費：13800000円 、 間接経費：4140000円 ）

病原細菌に関する薬剤耐性の情報が少ないアジア、カリブ地域の3ヵ国（バングラデシュ、ミャンマー、キューバ）において、主要な感染症起因菌（大腸菌、肺炎桿菌、アシネトバクター、黄色ブドウ球菌、腸球菌）の各種薬剤への耐性率、薬剤耐性に関与する遺伝子および病原因子の分布率、薬剤耐性菌の遺伝子学的特徴を解析した。その結果、大腸菌等のグラム陰性桿菌においてβラクタム薬耐性に関わる各種遺伝子が広く分布し、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌において高い病原性に関与する病原因子(PVL)が比較的高率に分布していることが明らかとなった。

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配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

2016年6-11月に、北海道各地の医療機関から収集された非侵襲性肺炎球菌729株（小児由来678株、成人由来51株）を研究対象とし、血清型と薬剤耐性、新規ワクチン候補抗原として考えられている肺炎球菌表層タンパク質 A (PspA) の分子疫学的性状を調査した。結果、小児由来株の87.9％がPCV13非含有血清型で、優勢な血清型15A、35B、23Aの81-100%がペニシリン非感受性であった。全菌株の99%がPspA Family 1または Family 2に属していたが、Family 3/clade 6 が非PCV13非含有血清型37（ST447/ST7970）ムコイド型から検出された。

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配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

ブドウ球菌属の細菌は，可動性遺伝因子 Staphylococcus Cassette Chromosome（SCC）を通じ遺伝情報を共有し，素早く環境に適応する。最もよく研究されているSCCmec は宿主細菌にメチシリン耐性を付与する。SCCmec 以外の SCC にも様々な耐性遺伝子が見られる。本研究では北海道にて分離されたブドウ球菌の SCC の遺伝子構造を解析し，ポリアミン耐性を付与する遺伝子 speG をコードする新規の SCC, 新規の SCCmec 型（XIV 型）を見いだした。さらにその染色体 DNA との結合部位を欠いている SCCmec XIV-like構造を同定した。

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配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）は古くから知られる薬剤耐性菌である。最近日本国内で新たな遺伝子学的特徴を有する2種類のMRSA（①新規遺伝子複合体SCCmec-IVlを持つコアグラーゼIII型MRSA、②皮膚への付着に関連する遺伝子複合体ACMEを有するコアグラーゼII型MRSA）が報告されたため、北海道の臨床分離菌株における分布状況を調査した。①、②は市中・外来患者由来の菌株では各々3.5％、5.1％、大学病院で分離された菌株では3％、0.9％ に検出された。ACMEを保有するMRSAには遺伝学的多様性が見られ、それらの市中、病院への拡がりが懸念された。

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配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

アジアにおけるヒトロタウイルスの長期間にわたる流行動態を全ゲノム（11遺伝子分節）に基づいて分子疫学的に解析した。中国・武漢市で10年以上優勢であったG3P[8]型、その後優勢となったG9P[8]型株では、時間の経過とともに多くの遺伝子分節の系統が変化していた。バングラデシュで優勢なG2P[4]型では、2010年に見られた2つの遺伝学的系統が3年後には新たな別の系統に入れ替わっていた。以上の結果から、ロタウイルス主流行型ウイルス株では、遺伝子分節のリアソートメント（遺伝子交雑）による置換および変異が継時的に起きており、同じ遺伝子型のウイルスでも遺伝子学的には常に変化していることが示唆された。

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配分額：5460000円 （ 直接経費：4200000円 、 間接経費：1260000円 ）

The arginine catabolic mobile element（ACME）は，ブドウ球菌ゲノムに見いだされた可動性エレメントである。北海道内の医療機関で分離された MRSA を対象とし， ACME 保有率，ACME 保有菌株の遺伝子的特徴，ACME が挿入されたゲノム周辺の配列を解析した。
ACME 保有率は研究対象期間では有意な上昇傾向にあった。ACME ならびに周辺領域の配列を決定し，新たなバリアントを発見した。さらに北米での代表的な MRSA クローンと同様の遺伝子型を持つ MRSAの増加を確認した。さらにコアグラーゼ陰性臨床分離株でも同様の解析を行った。

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配分額：5460000円 （ 直接経費：4200000円 、 間接経費：1260000円 ）

世界的な分布の拡大が懸念される市中感染型MRSA（CA-MRSA）の、日本における分布状況とその分子疫学的特徴を調べるため、札幌医大附属病院での臨床分離株、道内各地の医療機関（外来患者）に由来するMRSAを解析した。その結果、CA-MRSAの遺伝学的指標であるSCCmec type IVおよびVを有する株が札幌医大附属病院で4.3％、道内医療機関で17.1％に検出された。それらの中から米国で優勢なUSA300クローン（ST8 ; PVLおよびACME陽性）と考えられる株を計7株同定したほか、ACMEを有するST5株が多数検出され、それらの新興クローンが日本国内でも分布していることが確認された。

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配分額：19500000円 （ 直接経費：15000000円 、 間接経費：4500000円 ）

主としてアジアの国々に分布が拡大している新変異型、新興型ロタウイルスの遺伝学的特徴を明らかにするため、ロタウイルスの全遺伝子配列とその系統解析を行った。中国ではG1P[8]とG3P[8]、バングラデシュではG2P[4]が主要な遺伝子型であったが、それらの中には動物ロタウイルスに由来すると推測される遺伝子分節を有する遺伝子再集合体が検出された。またVP4遺伝子型P[8]の新変異型P[8]bは中国、バングラデシュ、ミャンマーで検出され、世界的な新興型G9を伴うものが多かった。アジアおよび他の地域からの様々な新興型ロタウイルス(遺伝子型G1P[6], G2P[6], G3P[2]、G3P[6], G3P[9], G4P[10], G6P[9], G8P[1], G9P[19])の全遺伝子を解析したところ、それらは1)ヒトロタウイルスの異なる遺伝子群間の遺伝子再集合体、2)ヒトと動物ロタウイルス間の遺伝子再集合体、3)動物ロタウイルスが直接ヒトに伝播したと考えられるもの、に大別された。以上より、新変異型、新興型ロタウイルスのおもな出現機序は、遺伝子再集合と種間伝播であると考えられた。

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配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

北海道内の医療機関において外来患者に由来する多数の黄色ブドウ球菌を対象とし、メチシリン耐性菌(MRSA)の分布状況とその分子疫学的特徴を解析した。その結果、市中感染型MRSAの典型的な特徴であるPanton-Valentine Leukocidin(PVL)遺伝子を保有するMRSA(遺伝子型ST6,ST59)、米国で優勢なUSA300クローンに特徴的な遺伝性因子ACME を持つMRSAが数株検出され、これらのMRSAの市中における拡がりが示唆された。

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配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

現在, 日本国民の関心の高い生活習慣病がなぜ問題であるかというと, 心筋梗塞などの病的血栓症の原因になるからである. 病的血栓症の発症に中心的な役割を果たすのが, 血小板である. そこで, 血栓症の治療に血小板の機能を抑制する薬物(抗血小板薬)が使用される. しかし, その効果は限定的である. 血小板の機能は複雑なシグナル伝達によって制御されている. この複雑なシグナル伝達の解明は新たな抗血小板薬の候補探しに有用であることが期待される. 本研究の理念はこのようにわが国の病的血栓症治療に基礎的に貢献することである. 具体的には, どの細胞でも重要な低分子量Gタンパクとその調節因子に関する研究を進め, 低分子量Gタンパクracの下流に位置するタンパクWAVEが血小板の伸展に重要なことを明らかにし, また, 別の低分子量Gタンパクarfの調節因子GIT1のNckによる新たなリン酸化機構を明らかにするなど, 研究目的に沿った研究成果を挙げた.

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配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）

成果の一部を上げる. まず, ニジマス由来RTG-2細胞の環境ストレスに対する応答を解析した. 化学汚染物質トリブチルスズ(TBT)がRTG-2にMAP kinase (ERK, JNK, p38 MAP kinase)の活性化を惹起すること, caspase活性化を伴うapoptosisを誘導することを明らかにした. さらにJNKがTBTによるcaspase依存的なapoptosisに, p38 MAP kinaseがcaspase非依存的な細胞死に関与することを明らかにした. 更に熱ショックに対する応答の解析を行った.
次に, 生物進化の過程でヒトを含めて広く保存されてきた様々な環境ストレスに対して共通する検知・応答機構について, 細胞骨格と細胞接着に注目して検討を進めた. 即ち, 良く保存されているArf-GAPタンパクGIT1とアダプタータンパクNckの結合様態と生理的意義について, 分子細胞生物学的な検討を行い, GIT1のチロシンリン酸化がNickを結合パートナーとして細胞内局在の移動をもたらし細胞機能を発揮していることが示唆された. これらのタンパクは線虫から哺乳動物まで重要な役割を果たしており, 普遍性の高いものであることが推察される.

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配分額：3500000円 （ 直接経費：3500000円 ）

血小板機能制御の分子レベルの理解が深まることは,新規抗血小板薬の開発にも大変有用であることが期待される.最近,これまで血小板で報告されてこなかった分子が次々に同定されている.これらの分子は単に基礎的に興味深いばかりではなく,将来の抗血小板薬のターゲット候補となりうる.17年度においては,血小板の関与するアクチン重合に関連するWAVEタンパクのアイソフォームの全て(WAVE1-3)が存在し,さらにこのWAVEと結合するSra-1,Nap-1,Abi-1などが血小板にあることを初めて報告した(Blood, 2005).18年度では,主として培養細胞を用いてIRSp53とWAVEさらにSra-1, Nap-1の関連性に関して検討を加えた(J Cell Biol, 2006).この報告で,IRSp53が改めて低分子量Gタンパクracの下流でWAVEの機能に重要な役割を果たしていることを確認した.血小板にもIRSp53が存在することは確認しており,血小板アクチン重合にもracの下流でIRSp53・WAVE系が重要な役割を果たしていることが想定される.実際、東京大学医科学研究所 江藤浩之博士らとの共同研究においてマウスの巨核球レベルでは,この想定を支持するデータが得られ,2006年度の日本血液学会総会などで,共同発表した.さらに,血小板にも存在することが全く報告の無いWAVE2結合タンパクのHEM-1に関して特異抗体を作製し,これが血小板に存在することを確認した.以上のように,血小板で新規にタンパクを次々に同定し,かつ必要に応じて特異抗体を作製,また核の無い血小板では容易に出来ない実験に関しては細胞株やマウス巨核球を用いてその分子の生理的意義を検討した.以上のように,将に当初の研究計画書どおりの幅広い手技を駆使して,予想通りの成果を挙げえた.

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