New treatment for infectious keratitis with photochemical reaction

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18343
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Sueoka Kentaro 広島大学, 医系科学研究科(医), 寄附講座助教 (20868228)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 光線力学的抗微生物化学療法 / PACT / 抗菌PDT / 角膜感染症 / 薬剤耐性 / 新規角膜感染症治療 / 半導体レーザー（Laser Diode） / パルス照射

Outline of Final Research Achievements

The ultimate goal of this study is to establish a novel treatment for infectious keratitis using photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT).
During this study period, the stable optical characteristics of a newly prepared semiconductor laser diode with pulsed irradiation mode were confirmed and used consistently as a light source. The synergistic effect of PACT with the addition of the surfactant benzalkonium chloride (BAC) or the chelating agent ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was confirmed, and the desired auxiliary agent differed depending on the bacterial species. PACT with the addition of BAC to rabbit S. aureus keratitis model was investigated, but its efficacy has not yet been confirmed. The efficacy of PACT in contact lens disinfection was examined for versatility and extensibility, and was effective for some species of bacteria.

Free Research Field

眼形成外科、眼瞼・眼窩・涙道疾患、眼感染症

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本治療法が確立すれば、薬剤耐性菌や特異的治療法がないアカントアメーバを原因とする角膜感染症に対しても早期から対処でき、治療期間の短縮、視機能維持、医療費の削減にも大きく貢献することになる。抗微生物薬と全く異なる物理的抗菌技術であるPACTは、繰り返しの治療による耐性化獲得の報告もなく、抗微生物薬の使用を減らすことで新たな薬剤耐性（AMR）病原微生物の出現抑制につながる。医療環境の整備が遅れている発展途上国や、起炎病原体の即時同定が困難なクリニックにおいても、角膜感染症のファーストタッチ治療としての発展も期待できる。本研究の進展により角膜感染症治療のパラダイムが大きく転換する可能性がある。