2020 Fiscal Year Annual Research Report
バクテリオファージの細菌叢制御を介した次世代型細菌感染症治療戦略の確立
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20J23348
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| Research Institution | Rakuno Gakuen University |
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Principal Investigator |
中村 暢宏 酪農学園大学, 獣医学研究科, 特別研究員(DC1)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | ファージ療法 / バクテリオファージ / エンドライシン / 細菌叢 / 薬剤耐性菌 / ファージ耐性 / トレードオフ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではファージを用いた細菌叢制御による細菌感染症治療戦略の確立を目指している。本年度は治療ターゲットとしている犬表在性膿皮症に対するファージ及びエンドライシンの有用性についての検討や、獣医領域における臨床試験の開始を見据えたファージ投与安全性試験を実施した。
①犬膿皮症由来臨床分離株に対する溶菌活性評価
当研究室では溶菌スペクトルの広いStaphylococcus aureus (SA) 溶菌性ファージを保有している。そこで犬膿皮症の原因菌であるStaphylococcus pseudintermedius (SP) 及びStaphylococcus schleiferi (SS) の臨床分離株に対してSA溶菌性ファージ及びファージ由来溶菌酵素であるエンドライシンの溶菌活性をin vitroにて評価した。SA溶菌性ファージはSSに対しては広く溶菌活性を示したが、SPに対する溶菌活性はほとんど認められなかった。一方、SA溶菌性ファージ由来溶菌酵素であるエンドライシンはSSや多剤耐性株を含むSPに対しても急速な溶菌活性を示し、試験管レベルにて犬膿皮症に対する有効性が認められた。
②イヌに対するファージ投与安全性試験
獣医領域においてファージを用いた細菌感染症治療の臨床試験開始に向けて、健常犬に対してファージを投与し、ファージ投与の安全性を評価した。本学保有の実験犬（ビーグル種）を使用し、実際の症例に対する投与経路として考えられる静脈内、膀胱内、外耳道内及び皮膚の4経路にてファージを投与し、身体検査・血液検査等で安全性を評価した。各投与経路につき3頭ずつ実施した。全ての群においてファージ投与期間中、体温・心拍数・呼吸数などの一般身体検査上の明らかな異常は認められなかった。また、同様に血液検査上も投与期間中に明らかな異常値は認められなかった。
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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
本研究では獣医領域におけるファージ療法臨床試験の開始を目標に掲げている。本年度の研究において治療ターゲットとしている犬膿皮症原因菌に対するファージ及びエンドライシンの有効性がin vitroにて確認され、またファージ投与安全性試験も実施することができ、臨床試験実施へと着実に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の研究実績を元に、獣医領域における薬剤耐性菌感染症に対するファージ療法臨床試験を2021年度から開始する予定である。治療疾患としては膿皮症に加え外耳炎、膀胱炎、創傷などを想定している。特に膿皮症や外耳炎では皮膚細菌叢解析を実施し、病態との相関を調べるとともにファージ投与による細菌叢の変化を評価する。
また、ファージ投与によって出現することが知られているファージ耐性菌についても調査する。細菌は抗菌薬に対して耐性化するようにファージに対しても耐性化する一方で、そのコスト（fitness cost）として病原性や薬剤感受性などの表現型が変化することが示唆されている。よって今後はin vitroにおいてファージ耐性菌を作出あるいは臨床試験にて実際に出現したファージ耐性菌を用いてゲノム解析を行い、表現型の変化をゲノムレベルで解析する。将来的には表現型の変化を利用したファージ療法の展開を構想している。
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