2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of bacterial flora editing technology for overcoming diseases caused by bacterial flora disorder
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21K19488
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
崔 龍洙 自治医科大学, 医学部, 教授 (50306932)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 真弥 自治医科大学, 医学部, 准教授 (60614956)
氣駕 恒太朗 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 室長 (90738246)
相羽 由詞 自治医科大学, 医学部, 助教 (60783694)
佐藤 祐介 自治医科大学, 医学部, 助教 (20757265)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 腸内細菌叢 / CRISPR-Cas13 / ファージ / 抗菌カプシド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の細菌叢研究の発展により、生体内細菌叢の乱れが特定の疾患を引き起こすことが明らかになってきた。これからは、疾患起因菌の同定や、疾病メカニズムの解明、破綻した細菌叢を正常化する治療法の開発等が求められる。細菌叢の応用研究で、既にいくつかの進展が見られている。例えば、特定の細菌を増やすプレバイオティクスやプロバイオティクスの実用化が進んでいる。また、類似の細菌を制御するために設計された人工プロバイオティクスなどの開発も報告されている。一方、生体内細菌叢から特定の細菌（疾病の起因菌）を選択的に除去する技術は確立されていない。そのため、起因菌の同定、生体内細菌叢のある細菌種と特定疾患との因果関係の解明、疾病メカニズムの解明、起因菌に対する抗菌治療などは非常に困難である。そこで本研究は、独自に開発した遺伝子標的型の抗菌カプシド技術(特願2018-97751)を利用して、狙った細菌のみを選択的に取り除く細菌叢の編集の基盤技術の創出を目指す。具体的には、炎症性腸疾患であるクローン病（CD）をモデル疾患として、起因と言われる接着性浸潤性大腸菌(AIEC)の毒素遺伝子を標的としたCRISPR-Cas13a搭載の抗菌カプシドの作製し、腸内細菌叢からAIEC細菌を除去する技術開発を行う。R3年度の成果は、１）AIED菌株６株とそれに感染するファージ３株を分離した。２）溶原ファージ Φ80にlpf遺伝子を標的としたCRISPR-Cas13a搭載抗菌カプシドの合成はほぼ完成している。３）CDマウスモデルも構築された。現在、研究全体の計画は概ね順調に進んでいる。
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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
研究計画が全般的に予定通りに進んでいる。特に、標的細菌であるAIEC株の獲得やそれに感染するファージの分離培養に成功している。また、lpf遺伝子を標的としたCRISPR-Cas13a搭載の抗菌カプシドの構築も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、引き続きAIECに感染するファージの解析を行い、溶原ファージ Φ80で構築した抗菌カプシド系統の移管を行う。また、移管構築の完成次第、マウスモデルので評価を行う。
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