2021 Fiscal Year Research-status Report
口腔由来高度多剤耐性黄色ブドウ球菌のリスク診断法確立に向けた基盤研究
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21K09858
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
松尾 美樹 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (20527048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松澤 均 広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (90253088)
菅井 基行 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, センター長 (10201568)
レ グエントラミ 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (20897904)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 黄色ブドウ球菌 / 多剤耐性 / 口腔 / 高度耐性 / バクテリオシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では口腔由来高度多剤耐性黄色ブドウ球菌のリスク診断法確立に向けた基盤研究を行うことを目的としている。
本年度は、多剤耐性菌黄色ブドウ球菌（M R S A）であるMW2株を用いて、すでに分離していたナイシン高度耐性菌の手法を用いて、ナイシン以外の抗菌薬に対し高度耐性菌が分離がどうかの検証をおこなった。その結果、テイコプラニン、バシトラシン、オキサリンを含む、５剤で各々の薬剤処理後に高度耐性化を認める株が分離された。これらの分離菌については、一部の菌株では他の薬剤に対しても高度耐性を認めるもの、反対に感受性が上がる菌株も認められた。現在、これらの菌株からDNAを抽出し、ゲノム解析を行う予定である。
また、現在別プロジェクトで口腔からMRSAを含む黄色ブドウ球菌を分離しており、これらの感受性試験、ゲノム解析を行なっている。今回申請者の研究から分離された高度耐性株のゲノム解析と比較を行い、口腔内に定着している黄色ブドウ球菌のゲノムパターンについて検証を行い、口腔定着している黄色ブドウ球菌のトレンドを検証する予定である。
申請者は口腔、皮膚、鼻腔から200名ほど黄色ブドウ球菌と表皮ブドウ球菌を分離し、ストックしているが、ある表皮ブドウ球菌が抗菌性因子を産生する事を見出した。そこでHPLCを用いて抗菌性因子の精製・同定し、各種細菌に対する感受性検証をおこなった。このうち一部の抗菌性因子については解析が終了し、論文として報告している。
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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
2021年度は、多剤耐性菌黄色ブドウ球菌（M R S A）であるMW2株を用いて、すでに分離していたナイシン高度耐性菌の手法を用いて、ナイシン以外の抗菌薬に対し高度耐性菌が分離がどうかの検証をおこなった。その結果、テイコプラニン、バシトラシン、オキサリンを含む、５剤で各々の薬剤処理後に高度耐性化を認める株が分離された。これらの分離菌については、一部の菌株では他の薬剤に対しても高度耐性を認めるもの、反対に感受性が上がる菌株も認められた。現在、バシトラシン曝露により分離された高度耐性株については、ゲノム解析を行い、残りの株についてはDNAを抽出中である。これらの菌株についてもゲノム解析を行う予定である。
今回分離されたバシトラシンに対し高度耐性を認める株についてはすでにゲノム解析とDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行なった。その結果、quorum sensing systemの過剰発現を認め、また、一部のアミノ酸にSNPを認めた。新たな高度耐性メカニズムである可能性が示唆された。現在、SNPを認める遺伝子の遺伝子不活性株、遺伝子補完株作成は概ね終了し、感受性試験、遺伝子発現解析を行なっている。
これらの理由から、おおむね研究は順調に進展していると評価した。
申請者は200名のボランティアの口腔、皮膚、鼻腔から分離した表皮ブドウ球菌が抗菌性因子を産生する事を見出した。そこでHPLCを用いて抗菌性因子の精製・同定し、各種細菌に対する感受性検証をおこなった。現在見出している抗菌性因子は４種類であり、すでに全て生成は終了している。このうち２種の抗菌性因子については解析が終了し、論文として報告した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は口腔由来高度多剤耐性黄色ブドウ球菌のリスク診断法確立に向けた基盤研究を行うことを目的としている。臨床の現場で用いられる抗菌剤について、使用頻度や使用濃度の適正を探るべく、いくつかの条件で高度耐性化するかどうかの検証をおこなった。
その結果、５種類の抗菌剤を高濃度で複数回作用させることで、高度耐性株が分離された。今後は、分離された高度耐性株のゲノム解析とDNAマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行うことで、高度耐性化を起こすkey遺伝子の候補を探索する。候補が上がった段階で遺伝子不活性化株、相補株の作成を行い、これらを用いた感受性試験を行うことで、この高度耐性化のメカニズムを検証していく予定である。さらに、現在別プロジェクトで口腔からMRSAを含む黄色ブドウ球菌を分離しており、これらの感受性試験、ゲノム解析を行なっている。今回申請者の研究から分離された高度耐性株のゲノム解析と比較を行い、口腔内に定着している黄色ブドウ球菌のゲノムパターンについて検証を行い、口腔定着している黄色ブドウ球菌のトレンドを検証する予定である。
また、口腔や鼻腔・皮膚から分離した黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、う蝕細菌について、MRSAや高度薬剤耐性黄色ブドウ球菌に有効な抗菌性因子（バクテリオシン）を分離することで、創薬への期待も高まることから、バクテリオシンの検証も行う予定である。
これらの検証により、口腔由来の高度多剤耐性黄色ブドウ球菌のリスク診断法確立に向けた基盤研究を推進していく予定である。
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