Preclinical trial of bacteriophage therapy against severe Pseudomonas aeruginosa pnneumoina

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K19590
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 佐和 貞治 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10206013)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木下 真央 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (20816384) ; 藤木 純平 酪農学園大学, 獣医学群, 助教 (30805114) ; 清水 優 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40800131) ; 岩野 英知 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60382488)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: ファージ療法 / 緑膿菌 / 肺炎 / 急性肺傷害 / 耐性菌

Outline of Annual Research Achievements

重症細菌性肺炎に対するバクテリオファージ療法について、重症緑膿菌性肺炎動物モデルを用いてその実用性を検討する。社会背景として、地球規模での抗菌剤の汎用により多剤耐性菌が世界中で蔓延し、超多剤耐性や全抗菌剤耐性菌などのスーパーバクテリアの出現も懸念され、人類の将来にとって多剤耐性菌による細菌感染症が大きな懸念となっている。本研究では、マウス重症緑膿菌性肺炎モデル等を用いて、バクテリオファージ療法の治療療効果や副作用について調べ、抗菌剤に代わる新たな重症細菌性肺炎の治療法としての実用化に向けた基礎的データを集積する。バクテリオファージ療法の効果や副作用などをin vivoで評価するために、研究代表者ら（佐和貞治、清水優、木下真央）が医学領域で緑膿菌ワクチン及び抗体療法の開発に用いてきた重症緑膿菌性肺炎マウスモデルと、研究分担者（岩野英知）らとともに、獣医学領域で研究を進めてきた効率的なファージの選択技術を組み合わせた実験系を整備した。①特定の緑膿菌株に有効なバクテリオファージを効率的に選定システム構築では、特定の緑膿菌種に有効な殺菌性を示すファージを選択して、感染症に対するファージ療法に応用するため緑膿菌に対して、殺菌作用を発揮するファージの高速スクリーニンク選定を行った。そして、②細菌・肺上皮細胞in vitro共培養系による選定、③マウス重症緑膿菌性肺炎モデルでのin vivo効果評価を遂行した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまで、抗緑膿菌ファージを分離し、増殖生成し、マウス緑膿菌肺炎モデルにおいて、その予防、治療投与効果を判定してきた。現在までに計画された①特定の緑膿菌株に有効なバクテリオファージを効率的に選定システム構築、②細菌・肺上皮細胞in vitro共培養系による選定した。現在は、③マウス重症緑膿菌性肺炎モデルでのin vivo効果評価、に専念して実験を繰り返し良好な結果を得ている。

Strategy for Future Research Activity

今後、個体数をさらに増やして、他の抗菌剤や免疫療法との組み合わせなども検討していく。

Causes of Carryover

コロナウイルス肺炎への対応のために、実験計画に少し遅れが生じている。マウス重症緑膿菌性肺炎モデルでのファージ療法の効用について、in vivo効果評価を個体数を追加して調べていく。また、緑膿菌への抗体療法との併用についても、その効果を調査していく。

Research Products

• [Journal Article] Secondary in-hospital epidemiological investigation after an outbreak of Pseudomonas aeruginosa ST357 (2020)
  • Author(s): Mihara T, Kimura T, Momiyama K, Kainuma A, Akiyama K, Ohara J, Inoue K, Kinoshita M, Shimizu M, Moriyama K, Fujita N, Sawa T.
  • Journal Title: J Infect Chemother Volume: 26 Pages: 257-265
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2019.09.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular diversity of extended-spectrum β-lactamases and carbapenemases, and antimicrobial resistance. (2020)
  • Author(s): Sawa T, Kooguchi K, Moriyama K.
  • Journal Title: J Intensive Care. Volume: - Pages: 1
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2019.09.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular epidemiology of clinically high-risk Pseudomonas aeruginosa strains: Practical overview. (2020)
  • Author(s): Sawa T, Momiyama K, Mihara
  • Journal Title: Microbiol Immunol Volume: - Pages: 1
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12776.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Epidemiological survey of serum titers from adults against various Gram-negative bacterial V-antigens. (2020)
  • Author(s): Kinoshita M, Shimizu M, Akiyama K, Kato H, Moriyama K, Sawa T.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 15 Pages: e0220924
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0220924. eCollection 2020.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Immunoglobulin for Treating Bacterial Infections: One More Mechanism of Action. Development of Therapeutic Antibodies against Toxins and Pathogens. (2019)
  • Author(s): Sawa T, Kinoshita M, Inoue K, Ohara J, Moriyama K.
  • Journal Title: Antibodies Volume: 8 Pages: 52
  • DOI: 10.3390/antib8040052
  • Peer Reviewed