| Project/Area Number |
23K14524
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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 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
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Principal Investigator |
山本 健太郎 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター 感染制御部, 主任研究官 (40832308)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | バイオフィルム / 非結核性抗酸菌 / 超微細構造 / 生物物理学 / マウスモデル |
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| Outline of Research at the Start |
非結核性抗酸菌は呼吸器感染だけでなく，人工関節などの体内に留置される人工物に付着することでバイオフィルム(BF)を形成する。しかし，その形成に必要な環境条件や生体内でどのような性質・構造のBFを形成するのかは十分にわかっていない。
本研究の目的は生体内BFの性質を解明し，それを取り除くことでNTM症治療への展開を目指すことである。そのために，NTMがBFを形成する環境条件と構造をin vitroからin vivoに渡って解析する。また，BFがバリアーとなって治療薬の効果を弱めているかどうか調べる。本研究によって，新しいNTM症治療方法として臨床的応用を期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
M. aviumではSiとSUS上では他の素材よりもバイオフィルム形成量が少なかった。M. intracellulareも同様にSi上でバイオフィルム形成量が少なかったが，その一方で，SUS上ではPP上と同程度にバイオフィルムが形成され，GL上ではPPと比較してバイオフィルム形成量は多かった。M. abscessusにおいては，試験したすべての素材で同程度にバイオフィルムが形成された。特に，二種のMAC菌でバイオフィルムが形成されにくかったSi上でもM. abscessusはバイオフィルムを多量に形成していた。M. abscessusはMAC菌と比べて増殖が早いことを考慮すべき点ではあるが，潜在的に最も薬剤抵抗性が強い抗酸菌の1つであるM. abscessusが同じ培養環境下であっても，様々な基材にバイオフィルムを形成しやすいことはNTMバイオフィルム感染症を理解するうえで重要なことである。
バイオフィルム内の細胞間の接続に着目すると，M. aviumは繊維状の構造体が細胞間を繋ぎ，互いの接着を強固にしているように見えた。特に金属素材であるTiとSUSでこの繊維状構造が多く観察された。M. abscessusのバイオフィルム内では顆粒状の物質が細胞間を埋めており，他の２種類のNTMがほとんど付着していない素材片の先端にもこの物質が多く存在していたことから，M. abscessusが強固なバイオフィルムを形成するために必要な構造であるのかもしれない。M. intracellulareのバイオフィルムでは含まれる繊維も顆粒も少ないが，薄くなめらかなシート状物質が堆積した菌の上部を覆うような構造が散見された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度中の研究データをまとめ，令和6年度中に論文化を行う。また，平行してマウス体内に埋め込む試験片の設計と，試作品の作成，およびこれを用いた予備データを収集する。
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