薬剤耐性菌出現回避のための遺伝子治療法の開発

• Project/Area Number: 18659176
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hygiene
• Research Institution: Hokkaido Bunkyo University (2007); Hokkaido Institute of Public Health (2006)
• Principal Investigator: 木村 浩一 Hokkaido Bunkyo University, 人間科学部, 教授 (90177915)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: アンチセンス / 無毒化 / 耐性菌抑止 / 大腸菌0157 / ベロ毒素 / バクテリオファージ / 耐性菌 / ファージ / O157 / 腸管出血性大腸菌 / EHEC

Research Abstract

本研究の最終目的は、耐性菌を出現させない感染症治療法の開発である。現在、細菌感染に対する治療は抗生物質に頼らざるを得ないが、すべての抗生物質は菌に対する有害作用を基本としている。そのため、使用している薬剤への耐性遺伝子を何らかの方法で獲得した菌が存在すれば、その菌のみが増殖し、結果として耐性菌を蔓延させてしまっている。本研究では、細菌を殺さないまま無毒化することで、原理的に耐性菌の発生しない治療を開発することを目指している。具体的にはベロ毒素を産生する大腸菌0157を無毒化することで、通常の無害な大腸菌に変換させることを最初の目標とした。
昨年度の研究で、ベロ毒素のアンチセンスRNA(ベロ毒素を作るmRNAの機能を阻害するRNA)を10種類設計し、それぞれのアンチセンスRNAを産生する遺伝子を持つプラスミドを作製した。本年度は、これらプラスミドの大腸菌0157への導入効率を高めるため、プラスミドをバクテリオファージの内部にパッケージングし実験に用いた。ベロ毒素産生性大腸菌0157の培養液に、作製したバクテリオファージを添加した。作製したバクテリオファージは本来のファージ遺伝子を保有しておらず、大腸菌内で増殖出来ないため、大腸菌の培養中、継続的にバクテリオファージを添加し続けた。12時間培養後に毒素産生能の変化を観察した結果、最大で約70%の毒素産生低下が認められた。一般に、ベロ毒素による症状の改善には1/10以上の毒素量低下が必要とされているため、70%の低下では動物実験を行っても有意な結果は得られないと判断し、より高効率に毒素産生を阻害するようアンチセンスRNAの再設計を行っている。