2016 Fiscal Year Research-status Report
肺炎球菌の選択的除菌を目的としたアンチセンス療法の開発
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16K10016
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
大塚 岳人 新潟大学, 医歯学系, 助教 (20772007)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 肺炎球菌 / アンチセンス / ペプチド核酸 / 必須遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「細菌性肺炎・中耳炎の主要起炎菌である肺炎球菌に対するアンチセンス療法（ペプチド核酸：Peptide Nucleic Acid 【PNA】）の開発」に向けた基礎研究である。実際には①肺炎球菌のPNAに対する感受性測定、②PNAが常在菌叢には影響を及ぼさないこと、③すべての肺炎球菌莢膜型をカバーすること、④バイオフィルム内の肺炎球菌にも効果があること、⑤PNA耐性メカニズムを解明すること、などを3年かけて研究する計画である。
現在までに17種類のPNAを設計し、順次、①肺炎球菌のPNAに対する感受性測定を行った。しかしその多くは予想に反して抗菌作用を持たなかった。その理由として①PNAが菌体内に取り込まれていない、または②菌体内には取り込まれるが肺炎球菌遺伝子と作用しない、のいずれかと推察された。そこでPNA構造に蛍光色素を結合させ、菌体内への取り込みの確認実験を新たに計画し、現在進行中である。
またわずかではあるが抗菌作用を認めたPNAを用いて、③すべての肺炎球菌莢膜型をカバーすることを証明する実験中である。
今後はできるだけ早期に、より抗菌作用の高いPNAを作製する必要がある。
第一に、蛍光色素を用いた菌体内への取り込み実験を進め、そこから得た結果で①ターゲット遺伝子の変更、②膜貫通性ペプチドの変更、③PNA取り込みシステムを補助する3次構造の付与、などの方針を固める。第二に、抗菌作用を持つ可能性のあるPNAの構造を詳細に検討し、基礎塩基配列・膜貫通性ペプチドの種類・膜貫通性ペプチドの結合部位などベストの条件を明らかにしていく。その後は当初の計画通り、②PNAが常在菌叢には影響を及ぼさないこと、③すべての肺炎球菌莢膜型をカバーすること、④バイオフィルム内の肺炎球菌にも効果があること、⑤PNA耐性メカニズムを解明することへと研究を発展させていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までに17種類のPNAを設計し、順次、肺炎球菌のPNAに対する感受性測定を行った。しかしその多くは予想に反して抗菌作用を持たなかった。その理由として①PNAが菌体内に取り込まれていない、または②菌体内には取り込まれるが肺炎球菌遺伝子と作用しない、のいずれかと推察された。そこでPNA構造に蛍光色素を結合させ、菌体内への取り込みの確認実験を新たに計画し、現在進行中である。
効果の高いPNAを同定できてからでないと、上述した②PNAが常在菌叢には影響を及ぼさないこと、③すべての肺炎球菌莢膜型をカバーすること、④バイオフィルム内の肺炎球菌にも効果があること、⑤PNA耐性メカニズムを解明すること、といった実験に着手できないため当初の計画よりも遅れることになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はできるだけ早期に、より抗菌作用の高いPNAを作製する必要がある。
第一に、蛍光色素を用いた菌体内への取り込み実験を進め、そこから得た結果で①ターゲット遺伝子の変更、②膜貫通性ペプチドの変更、③PNA取り込みシステムを補助する3次構造の付与、などの方針を固める。
第二に、抗菌作用を持つ可能性のあるPNAの構造を詳細に検討し、基礎塩基配列・膜貫通性ペプチドの種類・膜貫通性ペプチドの結合部位などベストの条件を明らかにしていく。
その後は当初の計画通り、②PNAが常在菌叢には影響を及ぼさないこと、③すべての肺炎球菌莢膜型をカバーすること、④バイオフィルム内の肺炎球菌にも効果があること、⑤PNA耐性メカニズムを解明することへと研究を発展させていく。
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| Causes of Carryover |
前倒し請求をして、新しいPNA試薬を注文予定だったが、当初の計画通りに進んでいない現状を再検討する時間が必要となった。その結果、指導教授やアンチセンス療法専門家であるDr Gellerとの相談で、PNAに蛍光色素を結合させる方針となった。そのため、28年度前倒し請求分の研究費を29年度に持ち越すことになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
年度が替わった4月にすでに蛍光色素を結合させたPNAを発注し実験に使用している。また殺菌作用が期待されるいくつかのPNAを新たに発注し、薬剤感受性試験を進める予定である。以上で、次年度使用額は全額使用となる。
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