| Project/Area Number |
17H01506
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Veterinary medical science
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| Research Institution | Rakuno Gakuen University |
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Principal Investigator |
岩野 英知 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60382488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 豪紀 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (00305905)
岩崎 智仁 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (30305908)
鈴木 一由 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (30339296)
藤木 純平 酪農学園大学, 獣医学群, 助教 (30805114)
橋口 周平 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (40295275)
萩原 克郎 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (50295896)
前原 誠也 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (50438363)
村田 亮 酪農学園大学, 獣医学群, 講師 (50590311)
山下 和人 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60244844)
臼井 優 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (60639540)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥42,640,000 (Direct Cost: ¥32,800,000、Indirect Cost: ¥9,840,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2017: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
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| Keywords | ファージセラピー / バクテリオファージ / 薬剤耐性菌 / 黄色ブドウ球菌 / 緑膿菌 / 細菌感染症 / 抗生物質 / エンドライシン / 乳房炎 / 獣医学 / ファージ / ワクチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、薬剤耐性化が進む細菌感染症に対して、細菌にのみ感染し死滅させるバクテリオファージを用いた次世代型のファージ療法を開発する。本年度においては、溶菌酵素の新たな組み換え体を様々な視点で作り、その性能につき一部検討した。またファージと溶菌酵素との併用効果についても検討を行った。また、ファージセラピーを応用する病態モデルについて検討を始めた。以下概要をまとめる。
①ファージライブラリーの構築：近年、海外ではファージの製剤開発が盛んに行われ、多様なファージをカクテル化した効果が高いことが報告されている。本年度は、自然界から多くのファージを分離し、それぞれファージの特性を明らかにして多様なファージライブラリーを構築することを目標とする。ファージライブラリーについて、本年度は、スタフィロコッカス属、緑膿菌、大腸菌について、ファージを収集した。現在、そのファージを大量精製し、溶菌特性の比較と、ゲノム解析による比較をおこなっている。
②ファージと溶菌酵素の開発：溶菌酵素については、本年度は、ドメイン構造を組み替えた様々な変異体を作製し、その酵素活性に及ぼす影響を検証した。次年度その効果を詳細に解析し、高性能化を図っていく。また、エンドライシンのアミノ酸の一次構造比較ならびに立体構造比較から、重要なアミノ酸を割り出し、その情報から変異体を作出しており、次年度、エンドライシンの活性への影響を検証して高性能化への足がかりとする。また、ファージと溶菌酵素の併用について、その効果を試験管内で確認した。今後さらに検討し、実際の生体内での効果を検証する。
③ファージワクチンの開発：マイコプラズマの表面抗原を発現するファージを作出し、ファージワクチンとしての効果を検証した。期待した免疫効果は得られず、今後抗原の選定など計画を練り直して検証する必要がある。
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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
ファージライブリー構築については、当初考えていたより困難な状況もあったが、進捗状況としては予想の範囲内である。引き続きファージの収集をおこなっていく。
溶菌酵素の検討については、様々な変異体を作出することができ、検証の段階にきており、概ね順調に開発が進んでいる。また、ファージとエンドライシンの併用効果などについて、順調に研究が進んでいる。
ファージワクチンについては、当初の狙い通りの開発が進まなかった。抗原の選定など、計画を検証して今後検討したい。
全体的には、概ね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、さらに安定で、活性の高い高性能な溶菌酵素の開発を行っていくとともにファージセラピーの実際の応用に結びつくような以下の4点について重点的に研究開発を行う予定である。
①ファージライブラリーの構築：近年、海外ではファージの製剤開発が盛んに行われ、多様なファージをカクテル化した効果が高いことが報告されている。前年度に引き続き、自然界から多くのファージを分離し、それぞれファージの特性を明らかにして多様なファージライブラリーを構築することを目標とする。対象とする細菌種は、スタフィロコッカス属、緑膿菌、カンピロバクター、大腸菌などでそれぞれ50種以上を目標とする。得られたファージについては、溶菌活性を比較すると共に、順次ゲノム解析を行っていく。
②溶菌酵素エンドライシンの高性能化：スタフィロコッカス属を効果的に溶菌するエンドライシンについて、前年度構築した組換え体の性能評価を引き続き行う。
③エンドライシンやファージについて抗菌剤との併用効果の検証：上記項目で検証できた新規ファージカクテル化剤やエンドライシンの効果を、抗菌剤と併用した場合において比較検討を行い、さらに生体内での効果を確認し、ファージ製剤の応用の可能性を広く検証する。
④病態モデルマウスの確立とファージセラピーによる検証：ファージセラピーが、効果を発揮しやすい病態を選定し、そのモデルマウスを作出し、ファージセラピーの効果的な応用について詳細に検証する。
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