2020 Fiscal Year Research-status Report
細胞壁ターンオーバーを介した黄色ブドウ球菌の薬剤耐性と抵抗性の包括的制御
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19K07546
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
奥田 賢一 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70624245)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | メチシリン耐性黄色ブドウ球菌 / 薬剤耐性 / 細胞壁 / バイオフィルム / 抗菌薬 / β-ラクタム / mecA / トランスグリコシラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
黄色ブドウ球菌は院内感染の主要な原因菌であり、敗血症や創部感染などの感染症を引き起こす。本菌による感染症の難治化要因として、耐性遺伝子の獲得・発現による薬剤耐性化とバイオフィルムと呼ばれる薬剤抵抗性の菌－マトリックス集合体の形成による薬剤抵抗性の獲得が挙げられる。これまでの研究において、黄色ブドウ球菌の薬剤耐性と薬剤抵抗性に細胞壁ターンオーバー因子が関与することが示唆されている。本研究では、細胞壁ターンオーバーと薬剤耐性・抵抗性がどのような分子機構によって結びついているかを理解し、黄色ブドウ球菌による難治性感染を効果的に制御するための基盤構築を目指す。
2019年度は、細胞壁ターンオーバー因子であるIsaAが黄色ブドウ球菌のバイオフィルム形成とβ-ラクタム薬耐性に重要であることを明かにした。2020年度は、大規模な化合物スクリーニングを実施し、MRSAのβ-ラクタム薬に対する感受性を向上させる薬剤耐性改変剤の取得を試みた。まず、ハイスループットスクリーニングを行うためのアッセイ系を確立し、東京大学創薬機構が保有する化合物ライブラリーを対象に化合物スクリーニングを実施した。これまでに約6万化合物のスクリーニングが完了しており、ヒット化合物であるcompound Aの取得に成功している。複数のMRSA臨床分離株を用いて薬剤感受性試験を行ったところ、Compound Aは幅広いタイプのβ-ラクタム薬に対する感受性を向上させ、オキサシリン感受性については最大で16倍向上させることが明らかとなった。
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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
ハイスループットスクリーニングを実施し、MRSAに有効な耐性改変剤であるcompound Aの取得に成功したことから、計画はおおむね順調に進展したと考える。当初は、IsaAを標的する化合物の取得を想定していたが、isaA欠損株を使用した解析の結果、compound Aの標的因子はIsaAではないことが示唆された。今後、compound Aの作用機序の詳細を明らかにすることで、MRSAの薬剤耐性に重要な未知の因子の発見に繋がる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はcompound Aの分子作用機序について明らかにする予定である。取得したcompound Aが耐性改変効果を示さない変異株を取得し、全ゲノムシーケンスにより変異部位を同定することで標的分子を明らかにする。また、カイコ感染モデルを用いてin vivo活性評価を行う。
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| Causes of Carryover |
研究計画が順調に進捗し消耗品費や委託費の使用額が当初の計画より低額となったために次年度使用額が生じた。新型コロナウイルス感染拡大の影響により旅費の計上がなかったことも一因である。
使用計画については、翌年度分として請求した助成金と合わせ、主として物品費および解析の外部委託費として使用する予定である。関連分野における最新の研究動向の調査や研究成果を広く発信する目的で、国際・国内学会旅費や論文投稿料としても使用する計画である。
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