型破り：真菌病原体の「野生型」を再考する

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発行：2024年2月16日
真菌生物学

型破り：真菌病原体の「野生型」を再考する

https://www.nature.com/articles/s41579-024-01024-2

アメリア・E・バーバー
Nature Reviews Microbiology誌 (2024)この記事を引用する

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指標詳細

種全体を一般化するために、本当に1つの菌株を用いるべきなのだろうか？博士課程で細菌病原体の研究をしていた私は、同じ種から分離された菌株でも、その病原性戦略、引き起こす疾患、ゲノムにコードされている遺伝子に大きな違いがあることをしばしば観察した。したがって、私の答えは「ノー」だった。しかし、私がポスドク研究員として真菌病原体の世界に足を踏み入れた当時は、種内異質性という概念はまだ大きく浸透していなかった。ほとんどの研究者は、お気に入りの病原体を研究するために単一の「野生型」参照株を使用していた。その結果、ロバート・クレイマーのチームがアスペルギルス・フミガータスの病原性において種内不均一性が重要であることを明確に示したとき、私は興奮した。この研究は私自身の研究に火をつけ、現在A. fumigatusのゲノムの多様性を明らかにすることに取り組んでいる。

A.フミガータスは土壌中に生息する糸状菌である。日和見病原体として、免疫不全患者に侵襲性肺炎を引き起こすことがあり、毎年180万人が死亡していると推定されている。この病原体を研究するほとんどの研究者は、AF293とCEA10と呼ばれる2つの野生型基準株のいずれかを使用している。Kowalski、Beattieらは、この2つの菌株が感染に関連する形質において表現型的に大きな違いがあることを示した。両株とも野生型であるにもかかわらず、CEA10はin vitroの低酸素増殖下でより適合していた。またマウスの感染モデルでは、CEA10株は大気道にとどまるAF293株に比べて、肺組織への侵入能力が高いこともあり、致死率が有意に高かった。著者らは、in vitroおよびin vivoでの解析をA. fumigatusの環境および臨床分離株のパネルに拡大し、分離株は低酸素ストレス下で幅広いフィットネスを示し、マウスモデルでの致死率も変化することを観察した。さらに著者らは、低酸素環境下での体力が高いほど、マウスの生存期間中央値が短くなることを観察した。A.フミガータスの病原性における低酸素フィットネスの役割の最後の実証として、著者らは病原性の低いAF293株を用い、低酸素下で実験的に進化させた。驚くべきことに、20世代後、この菌株は低酸素条件下でのフィットネスとマウスモデルでの病原性が著しく向上した。進化した株はCEA10に似た挙動を示すようになり、先祖株よりも組織侵襲が大きく、死亡率も高くなった。

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原著論文
Kowalski, C. H. et al. 分離株間の不均一性から、低酸素におけるフィットネスがアスペルギルス・フミガータスの病原性と相関することが明らかになった。

論文

論文

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PubMed Central

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関連論文
Barber, A. E. et al. Aspergillus fumigatusの汎ゲノム解析からヒト感染に関連する遺伝子変異が同定された。Nat. Microbiol. 6, 1526-1536 (2021)

論文

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著者情報
著者および所属
ドイツ、イエナ、フリードリヒ・シラー大学微生物学研究所

アメリア・E・バーバー

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競合利益
著者は競合する利益はないと宣言している。

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この記事について
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この記事の引用
Barber, A.E. Breaking the mold: rethinking 'wild type' in fungal pathogens. Nat Rev Microbiol (2024). https://doi.org/10.1038/s41579-024-01024-2

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公開日
2024年2月16日

DOI
https://doi.org/10.1038/s41579-024-01024-2

主題
真菌遺伝学
真菌
病原体
Nature Reviews Microbiology (Nat Rev Microbiol) ISSN 1740-1534 (online) ISSN 1740-1526 (print)

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