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in vivoでのデュアルRNA-seqにより、好中球のリクルートが肺炎球菌の異なる組織トロピズムの根底にあることが明らかになった
In vivo dual RNA-seq reveals that neutrophil recruitment underlies differential tissue tropism of Streptococcus pneumoniae.
PMID: 32504007 PMCID: PMC7275033. DOI: 10.1038/s42003-020-1018-x.
抄録
肺炎球菌は、遺伝的に多様なヒト適応病原体であり、一般的には無症状で鼻咽頭に感染する。我々は最近、ラフィノース経路制御遺伝子 rafR の 1 つのヌクレオチド多型（SNP）が、クローン関連株の局所感染と全身感染の能力の違いの原因となっていることを明らかにした。デュアルRNA-seqを用いて、このSNPが複数の糖輸送体をコードする細菌遺伝子の発現に影響を与え、炭水化物代謝を微調整し、感染に対する宿主の転写反応、特にサイトカインやケモカインのリガンドや受容体をコードする遺伝子の発現を広範囲に再構築していることを示す。データは、肺環境における宿主による細菌の早期検出が効果的なクリアランスのために重要であることを示す差動好中球リクルート（in vivoでの好中球減少とIL-17中和によって確認）のための重要な役割を予測しています。このように、デュアルRNA-seqは、複雑な宿主と病原体の相互作用を理解するための強力なツールを提供し、単一の細菌SNPがどのように異なる疾患転帰をもたらすかを明らかにする。
Streptococcus pneumoniae is a genetically diverse human-adapted pathogen commonly carried asymptomatically in the nasopharynx. We have recently shown that a single nucleotide polymorphism (SNP) in the raffinose pathway regulatory gene rafR accounts for a difference in the capacity of clonally-related strains to cause localised versus systemic infection. Using dual RNA-seq, we show that this SNP affects expression of bacterial genes encoding multiple sugar transporters, and fine-tunes carbohydrate metabolism, along with extensive rewiring of host transcriptional responses to infection, particularly expression of genes encoding cytokine and chemokine ligands and receptors. The data predict a crucial role for differential neutrophil recruitment (confirmed by in vivo neutrophil depletion and IL-17 neutralization) indicating that early detection of bacteria by the host in the lung environment is crucial for effective clearance. Thus, dual RNA-seq provides a powerful tool for understanding complex host-pathogen interactions and reveals how a single bacterial SNP can drive differential disease outcomes.