Development of a method to specifically kill multidrug-resistant bacteria that produce sex pili
Project/Area Number |
22K08592
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
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Research Institution | Nakamura Gakuen College |
Principal Investigator |
川野 光興 中村学園大学, 栄養科学部, 准教授 (00455338)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鹿山 鎭男 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 室長 (50432761)
近藤 恒平 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 研究員 (60896554)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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Keywords | バクテリオファージ / 薬剤耐性菌 / アンチセンスRNA / ファージセラピー / 抗菌法 |
Outline of Research at the Start |
本研究では、多剤耐性菌に対する感染症治療手段を確保することを目指し、薬剤耐性遺伝子をもつ各種接合伝達性プラスミド(Rプラスミド)保有菌「オス菌」に感染するファージを用いて新規抗菌法の開発を行い、臨床応用に向けた研究基盤を構築することを目的とする。 我々が開発した抗菌システムを、Rプラスミドを保持する細菌「オス菌」が産生する性線毛を介して感染する繊維状ファージに導入して用いることで、様々なタイプの薬剤耐性菌を標的にした感染症対策を行える。さらに、既存の抗菌薬と異なり性線毛産生菌限定的な殺菌効果を示すため、正常な腸内細菌叢を乱さない抗菌薬の開発に繋がることが期待できる。
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Outline of Annual Research Achievements |
カルバペネマム耐性腸内細菌科細菌 (CRE) による感染は、効果的な抗菌薬が限定されるため対処が困難であり、世界的に問題となっている。近年、CREに対するファージセラピーの期待が世界的に高まり、実際に臨床現場での実施・成功例が報告され始めている。一方、日本では臨床現場においてファージセラピーを実施した報告はなく、ファージセラピーのためのファージライブラリー構築においても発展途上の段階である。本研究では、これら多剤耐性菌を限定的に殺菌することを目指し、性線毛を感染の受容体とするファージの取得に取り組んでいる。 今年度は、性線毛特異的ファージスクリーニングに用いる各種接合伝達プラスミド (IncP-1, IncHI1, IncN1, IncFII) を保有する大腸菌種を取得した。さらに、N型およびH型の性線毛産生菌に感染できるファージを獲得した。それらの性線毛産生大腸菌を用いて、性線毛特異的に感染するファージの探索を行った。 さらに、多剤耐性肺炎桿菌に感染するファージのゲノム解析を行い、10種類のファージからなるファージカクテルを作成し感染実験およびファージ耐性化実験を行った。耐性菌のゲノム配列解読によるSNP解析により、capsular polysaccharide合成遺伝子であるcpsAにフレームシフト変異が生じていることを確認した。従って、耐性菌の出現は細胞表層に存在するcapsular polysaccharideの変化によるファージの吸着能の喪失によってもたらされたことが示唆された。また、capsular polysaccharideの変化によって細胞表層の構造にも違いが生じた結果、カクテル中の複数のファージが新たな変異株に吸着可能となり、感染が成立するようになったと考えられる。これらの研究は、ファージセラピーを行う上でファージカクテルを用いる際の基盤的な知見になると考えられる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年4月に大学を移動したため、前学期および後学期の授業期間中は新しい授業・実験科目の準備と講義で忙殺された。実験室も全く整備されていなかったため、フリーザーや小型遠心機などの機器を購入する必要があった。着任初年度であったため、卒業研究論文作成のための学生配属や研究補助員もおらず、人手がなく実験を効率的に行うことができなかった。
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Strategy for Future Research Activity |
引き続き各種性線毛産生菌に特異的に感染するファージの探索を行う。ファージ取得後は、ゲノム解析、感染実験、性状解析、形態解析等を行っていく。ファージセラピーに向けて有用なファージが見つかった場合は、アンチセンスRNA遺伝子カセットの挿入や育種(変異)により、知財権を取得することのできる改変ファージの作成を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)