A new strategy for preventive treatment of recurrent / refractory cystitis with lactic acid bacteria biosurfactant

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18117
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 岩田 健宏 岡山大学, 大学病院, 助教 (00803082)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: バイオサーファクタント / 尿路感染症 / クオラムセンシング

Outline of Annual Research Achievements

2016年の伊勢志摩サミットでは、薬剤耐性微生物が世界経済に深刻な影響を与えている可能性があると認識され、各国が協調して取り組むことがコミットされた。それに先駆けて日本政府からは薬剤耐性アクションプランが発表され、疾患の予防や抗菌薬の適正使用がますます重要になっている。膀胱炎は一般的な感染性疾患であり、罹患後一年以内にその3分の１が再発を経験すると報告され、繰り返し抗菌薬治療することで病原菌の多剤耐性化のため難治性となる。反復性/難治性膀胱炎の病態として、乳酸菌を中心とした膣の常在菌によるバリアが関与しているといわれており、特に閉経後の女性や性的アクティビティが高い女性はバリアの喪失や慢性炎症による腸内細菌の膣への定着、バイオフィルムの形成によって、膣内の正常細菌叢やその代謝物を含む環境（マイクロバイオーム）が破綻
し、膣が腸内細菌のリザーバーとなって多剤耐性菌を供給することが原因とされている。このような問題への一つの解決策として、病原性細菌の病原因子の産生のみを特異的に抑制するクオラムセンシング（Quorum Sensing: QS）阻害剤の開発が、今世紀における感染症治療のブレイクスルーとして世界的に注目されている。我々はこれまでの基礎/臨床研究において、膣に常在する乳酸菌に注目し、それが産生するバイオサーファクタントがQS阻害剤として機能することを見出している。また、本年度は抽出した蛋白を用いて、バイオフィルム形成阻害効果を確認した。反復性/難治性膀胱炎に対するクオラムセンシング阻害剤の臨床応用に向けての橋渡し研究として、先進的リアルタイムイメージング法による実験モデル系と分子生物学的手法を駆使して、新規QS阻害剤の作用機序解明を目指す。
さらに、次世代シーケンサーを用いて、QS阻害剤使用前後の臨床検体を多元的かつ網羅的に解析し、QS阻害剤の選択圧の有無を確認する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度はバイオフィルム形成阻害効果を確認した蛋白から抗菌作用をもつ可能性のある蛋白を確認した。これまでにも抗菌作用をもつとの報告がある蛋白が含まれており、乳酸菌バイオサーファクタントの抗菌作用の裏付けとなった。

Strategy for Future Research Activity

耐性菌に対する一般医療の実現に向けて、乳酸菌を基にした岡山大学発の新規クオラムセンシング阻害剤を開発することを目的とする。産学連携を視野に入れ、開発した製剤は特許化し、可及的速やかに臨床現場において実用化することを目指す。クオラムセンシング機構は様々な病原因子の発現を制御していることから、新たな感染症治療薬の開発において注目すべき標的である。本研究で得られた知見は新たな感染症治療の開発につながるリード化合物になることが期待される。

Causes of Carryover

乳酸菌バイオサーファクタント中に含まれる静菌作用を持つ蛋白の抽出解析費用が一部節約できたため、次年度使用額が生じた。使用計画としては新規QS阻害剤を開発する実験にかかる費用としては充当する。
開発した製剤は特許化し、可及的速やかに臨床現場において実用化することを目指す。