Construction of Platform for Antibiotics-sensitivity Control by Bacteriophages against Antimicrobial-resistant Bacteria
| Project/Area Number |
19K15985
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Rakuno Gakuen University |
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Principal Investigator |
Fujiki Jumpei 酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (30805114)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | ファージセラピー / バクテリオファージ / 細菌特異的ウイルス / ファージ耐性 / 薬剤耐性 / 緑膿菌 / トレードオフ / Fitness-cost / ファージ療法 / Fitness cost / エンドライシン / 薬剤耐性菌感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
細菌感染症の治療に広く抗生物質が使用されるなか、抗生物質が効かない“薬剤耐性菌”が世界的に顕在化している。一方で、これまで薬剤耐性菌に対するアプローチは、新規抗菌性化合物のスクリーニングに依存し、薬剤耐性の獲得と新規候補物質の探索を繰り返してきた。しかし、既存のアプローチのみでは効果的な薬剤耐性菌の制御には限界がある。そこで本研究では、細菌特異的に感染し溶菌（殺菌）するウイルス“バクテリオファージ”を応用し薬剤耐性菌制御基盤の構築を試みる。さらに研究代表者らが構築したバクテリオファージ由来溶菌酵素（エンドライシン）を用いた治療成績についても検討を実施し、薬剤耐性菌に対する抗菌戦略を補完する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we assessed the approach to control antibiotics-sensitivity of antimicrobial-resistant bacteria by bacteriophages (phages).
As the result of Pseudomonas phages isolation, we isolated multiple phages which recognize lipopolysaccharide （LPS） of P. aeruginosa. In addition, we clearly demonstrated that when P. aeruginosa acquires LPS-targeting phage resistance via large chromosomal deletions, these fluctuating deleted regions contain the gene encoding multi drug efflux pump. This kind of phage-resistance resulted in restoration of sensitivity toward antibiotics which are substrates for the multi drug efflux pump. This approach would contribute to developing phage therapy, notably in occurrence of phage-resistant variants.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
抗菌薬の効かない薬剤耐性菌が人や動物の健康を脅かす中で、薬剤耐性菌を殺菌できるファージセラピーに対する期待は非常に高い。一方で、細菌は抗菌薬に耐性化した様にファージに対しても耐性化してしまう。すなわち、効果的なファージセラピーの展開には、ファージ耐性菌の制御が鍵である。そのアプローチとして、ファージ耐性化自体を阻止することも重要であるが、耐性化してしまったとしても治療上有利に細菌を制御する方策も大切である。本成果は、細菌がファージに耐性化してしまったとしても、これまで効きにくかった抗菌薬が効きやすくなるシステムを見出したものであり、ファージセラピーの社会実装に向けて新たな選択肢を提示できた。
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Report
(4 results)
Research Products
(16 results)
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[Presentation] P. aeruginosaにおけるファージ耐性はFitness costとしてファージ感受性をシフトする2019
Author(s)
藤木純平, 古澤貴章, マンビ・モンゴメリ, 川口千佳, 松田由美恵, 佐々木道仁, 臼井優, 樋口豪紀, 澤洋文, 田村豊, 岩野英知
Organizer
第42回日本分子生物学会年会
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[Presentation] ファージ耐性化のFitness costはP. aeruginosaのファージ感受性にトレードオフを誘導する2019
Author(s)
藤木純平, 古澤貴章, マンビ・モンゴメリ, 中村暢宏, 権平智, 佐々木道人, 臼井優, 樋口豪紀, 澤洋文, 田村豊, 岩野英知
Organizer
第85回日本細菌学会北海道支部会学術総会
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