2019 Fiscal Year Research-status Report
バイオフィルムによるインプラント感染症撲滅への新たな戦略
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18K09069
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
今井 智恵子 (野口智恵子) 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90746653)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 誠 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (20380959)
小関 弘展 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(保健学科), 教授 (70457571)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / 抗菌剤 / 黄色ブドウ球菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度に行った研究内容は、① 抗菌剤の濃度と細菌付着，バイオフィルム形成の関連性を明らかにする。② 浮遊菌とバイオフィルム形成菌でのタンパク解析，DNA分析を行う。③ 他菌株（黄色ブドウ球菌，緑膿菌，及び耐性菌）での評価の3項目であった。対象菌を黄色ブドウ球菌，緑膿菌，及びそれらの薬剤耐性株に広げ、骨関節感染症ガイドラインで推奨されている抗菌薬（CEZ, VCM, LZD, DAP）を用いて，抗菌剤の濃度と浮遊菌量，およびバイオフィルムの形成量との相関を検証した。抗菌剤による細菌の動向が明らかとなったら，その現象を引き起こすシグナルがDNA変異によるものか，RNAレベルなのか，タンパクレベルなのかを，Isoplant(日本ジーン)によるDNA抽出とMiseq(イルミナ)による解析後，NCBIのデータベースと照らし合わせることで特定した。糖鎖解析はマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法で行った。その他，バイオフィルムの生菌と死菌，細胞外マトリックスの構造をLive/Dead Staining Kitと共焦点レーザー顕微鏡で観察すると同時に，VCC (viable cell count)，ATP-bioluminescence (ATP)も算出した。現在、各材料間，及び時間軸におけるVCC，ATP値を統計学的に比較している（一元配置分散分析：ANOVA，多重比較定）。R1年4月～R2年3月までに、論文発表2編であった。
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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
抗菌剤の濃度と細菌付着，バイオフィルム形成の関連性についてある程度の傾向が認められた。浮遊菌とバイオフィルム形成菌でのタンパク解析，DNA分析を行ったが、結果にばらつきがみられ、さらなる実験回数の追加が必要である。他菌株（黄色ブドウ球菌，緑膿菌，及び耐性菌）での評価はまだ途中であるが、データの解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H31（R1）年度に行った実験の不足を補った後、予定通り「ラット大腿骨インプラント感染モデルの作製し，抗菌薬の効果を判定」する段階へ進める。動物を使ったin vivo実験であり、諸般の社会事情を踏まえても予定通りに進めるかどうかは不透明な状況である。できるだけ「酸化チタンの抗菌性と超音波刺激による対バイオフィルム効果」を評価する段階を目標として、研究をまい進する所存である。
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| Causes of Carryover |
当初の計画と若干の差異（855円）が生じたが、おおむね計画通りに使用できている。次年度は3年目の最終年度となるため、現在のデータ解析に加えて「ラット大腿骨インプラント感染モデルの作製し，抗菌薬の効果を判定する。」、「酸化チタンの抗菌性と超音波刺激による対バイオフィルム効果を評価する。」という項目を追加する。研究の遂行に伴い、複数の派生の可能性もあり、今後多方面に発展させていく所存である。
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