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2021 Fiscal Year Research-status Report

TnSeqを駆使した肺MAC症薬剤感受性判定の迅速化と治療薬の革新的選択法の開発

Research Project

Project/Area Number 21K19637
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

立石 善隆  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (30433296)

Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywords非結核性抗酸菌症 / トランスポゾン / 次世代シーケンシング
Outline of Annual Research Achievements

M. intracellulareは、M. aviumと並んで肺MAC症の主要な病原体であり、起因菌種の20~30%を占める。今回、臨床経過の異なる肺MAC症患者由来のM. intracellulare臨床菌株(進行例3株、安定例4株)に対して、トランスポゾンシーケンシング(TnSeq)を実施した。TnSeqで同定した臨床菌株共通の生存必須遺伝子として、抗結核薬の標的遺伝子である、gyrA-gyrBおよびtopA(ニューキノロンの標的遺伝子), embB(エタンブトールの標的遺伝子), atpA-atpG-atpD(ベダキリンの標的遺伝子), inhA(イソニアジドの標的遺伝子), alr(サイクロセリンの標的遺伝子), rpoC(リファンプシンの標的遺伝子)が挙がってきた。イソニアジドは肺MAC症に対する臨床的有効性に乏しいが、薬剤標的としては有効であることが示された。さらに、新規抗結核薬として研究が進められている薬剤標的glcB(リンゴ酸合成酵素)、type VII分泌装置を構成する遺伝子群(eccC, eccB, eccB)も臨床菌株共通の生存必須遺伝子として挙がってきた。共通生存必須遺伝子プロファイルに基づいた薬剤の組み合わせとして、エタンブトール+ニューキノロン+ベダキリン+リファンピシン(あるいはその他のリファマイシン系薬剤)の有望性が示唆された。臨床菌株共通の生存必須遺伝子プロファイルは、既存薬剤の有望な組み合わせの情報以外にも、将来的な薬剤開発に向けた標的情報も含まれることから、肺MAC症治療法向上に大いに貢献できる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定通り、臨床菌株のTnSeqにより臨床菌株共通の生存必須遺伝子データを得ていることから、研究は順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、臨床菌株に共通の生存必須遺伝子に対してCRISPR干渉を用いた発現抑制株を作製し、試験管内ならびにマウス生体内での発育における生存必須性の検証(機能解析)。そしてマウス生体内での薬効試験を行う。

Causes of Carryover

2021年7月採択であったことから、前年度の稼働期間が実質8か月しかなかったことから、検体処理数の減少に伴い、前年度の支出額が減少した。今年度は、備品購入と検体処理を更に進めていく必要があるため、次年度使用額を計上する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Direct Attachment with Erythrocytes Augments Extracellular Growth of Pathogenic Mycobacteria.2022

    • Author(s)
      Nishiuchi Y, Tateishi Y, Hirano H, Ozeki Y, Yamaguchi T, Miki M, Kitada S, Maruyama F, Matsumoto S.
    • Journal Title

      Microbiol Spectr.

      Volume: - Pages: e0245421

    • DOI

      10.1128/spectrum.02454-21.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monitoring IgG against Mycobacterium tuberculosis proteins in an Asian elephant cured of tuberculosis that developed from long-term latency.2022

    • Author(s)
      Ishikawa S, Ozeki Y, Suga S, Mukai Y, Kobayashi H, Inouchi E, Kaboso SA, Gebretsadik G, Dewi DNSS, Nishiyama A, Tateishi Y, Takihara H, Okuda S, Yoshida S, Misawa N, Matsumoto S.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 12 Pages: 4310

    • DOI

      10.1038/s41598-022-08228-7.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification and functional analysis of a new type of Z,E-mixed prenyl reductase from mycobacteria.2022

    • Author(s)
      Abe T, Hakamata M, Nishiyama A, Tateishi Y, Matsumoto S, Hemmi H, Ueda D, Sato T.
    • Journal Title

      FEBS J

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1111/febs.16412.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Extracellular DNA of slow growers of mycobacteria and its contribution to biofilm formation and drug tolerance.2021

    • Author(s)
      Ilinov A, Nishiyama A, Namba H, Fukushima Y, Takihara H, Nakajima C, Savitskaya A, Gebretsadik G, Hakamata M, Ozeki Y, Tateishi Y, Okuda S, Suzuki Y, Vinnik YS, Matsumoto S.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Pages: 10953

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90156-z.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparative genomic analysis of Mycobacterium intracellulare: implications for clinical taxonomic classification in pulmonary Mycobacterium avium-intracellulare complex disease.2021

    • Author(s)
      Tateishi Y, Ozeki Y, Nishiyama A, Miki M, Maekura R, Fukushima Y, Nakajima C, Suzuki Y, Matsumoto S.
    • Journal Title

      BMC Microbiol.

      Volume: 21 Pages: 103

    • DOI

      10.1186/s12866-021-02163-9.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Mycobacterium intracellulare菌株間における生存必須遺伝子プロファイルの比較2022

    • Author(s)
      立石善隆、西山晃史、尾関百合子、松本壮吉
    • Organizer
      第95回日本細菌学会総会
  • [Presentation] 結核・非結核性抗酸菌における バイオフィルム2021

    • Author(s)
      立石善隆
    • Organizer
      第35回日本バイオフィルム学会
    • Invited
  • [Presentation] Mycobacterium intracellulare臨床菌株の比較ゲノム解析による類縁菌種との異同およびゲノム多様性についての検討2021

    • Author(s)
      立石善隆、西山晃史、尾関百合子、松本壮吉.
    • Organizer
      第34バイオフィルム学会、第57日本細菌学会中部支部会.

URL: 

Published: 2022-12-28  

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