マイクロバイオーム解析に基づく高齢者肺炎の病態解明と革新的予防法への展開

• 研究課題/領域番号: 15K09572
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感染症内科学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 柳原 克紀 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (40315239)
• 研究協力者: 森永 芳智
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: マイクロバイオーム / 高齢者肺炎 / 予防法 / 気道定着 / 肺炎 / dysbiosis / 高齢者 / 感染症 / 予防 / 腸内細菌叢

研究成果の概要

近年、消化管や生殖器、皮膚組織などのマイクロバイオームに基づいて、疾患の発生や予防機序に応用する試みが行われている。肺炎の発症予測や病態解析において口腔内や腸内の環境、すなわちマイクロバイオームが有用ではないかという仮説を立て、それを検証する研究を行った。
ヒトを対象にした研究を行う前に、動物モデルを用いた基礎研究が必要である。マウスの肺炎モデルを用いて、マイクロバイオームの変容を解析した。
口腔内環境は誤嚥性肺炎のように原因としての認識が強いが、下気道感染症の存在自体で口腔内細菌叢が変容することが示され、下気道から上気道への何らかのフィードバック機能があるものと推測された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我が国では、高齢者肺炎が急増し、毎年10万人以上が死亡している。高齢者肺炎では様々な原因菌が関与するため、特定の病原体を対象にしたワクチンによる予防効果には限界がある。近年、消化管や生殖器、皮膚組織などのマイクロバイオームを検討し、疾患の発生や予防に応用する試みが行われている。肺炎においても新たな知見が得られることが期待される。
本研究は、口腔内および腸内のマイクロバイオーム解析を行い、肺炎の発症機序・病態・予後などを解明するものである。この結果を基に、我が国において死因の第3位となっている高齢者肺炎に対する新しい予防法を構築することを目指す。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular epidemiology of Clostridioides difficile and risk factors for the detection of toxin gene-positive strains. (2019)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Kaku N, Kosai K, Uno N, Morinaga Y, Hasegawa H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: J Infect Chemother 巻: 4 号: 4 ページ: 262-266
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2018.12.004
  • NAID: 120007000280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Risk Factors for Acquisition of Fluoroquinolone or Aminoglycoside Resistance in Addition to Carbapenem Resistance in Pseudomonas aeruginosa. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kosai K, Kaku N, Uno N, Saijo T, Morinaga Y, Imamura Y, Hasegawa H, Miyazaki T, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Open Microbiol J 巻: 12 ページ: 321-322
  • NAID: 120006987429
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of the MALDI Biotyper Selective Testing of Antibiotic Resistance-β-Lactamase (MBT STAR-BL) assay for the detection of IMP metallo-β-lactamase activity in Enterobacteriaceae. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Y, Kosai K, Yamakawa H, Kaku N, Uno N, Morinaga Y, Hasegawa H, Miyazaki T, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Diagn Microbiol Infect Dis 巻: 92 ページ: 275-278
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of FilmArray respiratory panel multiplex polymerase chain reaction assay for detection of pathogens in adult outpatients with acute respiratory tract infection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Hashiguchi K, Iwanaga Y, Akamatsu N, Matsuda J, Kosai K, Uno N, Morinaga Y, Kitazaki T, Hasegawa H, Miyazaki T, Fukuda M, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: J Infect Chemother. 巻: 9 号: 9 ページ: 734-738
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2018.05.006
  • NAID: 120007000279
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Vitro Activity of Lascufloxacin against Streptococcus pneumoniae with Mutations in the Quinolone Resistance-Determining Regions (2018)
  • 著者名/発表者名: Murata M, Kosai K, Yamauchi S, Sasaki D, Kaku N, Uno N, Morinaga Y, Hasegawa H, Miyazaki T, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother 巻: 62
  • NAID: 120006988021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluoroquinolone resistance in extended-spectrum β-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae in a Japanese tertiary hospital: silent shifting to CTX-M-15-producing K. pneumoniae. (2017)
  • 著者名/発表者名: Higashino M, Murata M, Morinaga Y, Akamatsu N, Matsuda J, Takeda K, Kaku N, Kosai K, Uno N, Hasegawa H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Journal of Medical Microbiology. 巻: 66 号: 10 ページ: 1476-82
  • DOI: 10.1099/jmm.0.000577
  • NAID: 120006987383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance evaluation of the Verigene®Clostridium difficile nucleic acid test, an automated multiplex molecular testing system for detection of C. difficile toxin. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kosai K, Iwanaga Y, Akamatsu N, Okada Y, Kaku N, Uno N, Morinaga Y, Hasegawa H, Miyazaki T, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: J Infect Chemother 巻: 23 号: 10 ページ: 674-677
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2017.07.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of Fusobacterium nucleatum in two cases of empyema and lung abscess using paromomycin-vancomycin supplemented Brucella HK agar. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagaoka K, Yanagihara K, Morinaga Y, Kohno S.
  • 雑誌名: Anaerobe. 巻: 43 ページ: 99-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical application of a ligation-independent pathway of multiplex ligation-dependent probe amplification for the determination of quinolone susceptibility of Streptococcus pneumoniae. (2016)
  • 著者名/発表者名: Uno N, Araki N, Kaku N, Kosai K, Hasegawa H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: J Microbiol Methods 巻: 128 ページ: 13-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative RT-PCR evaluation of a rapid influenza antigen test for efficient diagnosis of influenza virus infection. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ｔsushima Y, Uno N, Sasaki D, Morinaga Y, Hasegawa H, Yanagihara K:
  • 雑誌名: J Virol Methods 巻: 212 ページ: 76-9
  • NAID: 120006987121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multicenter evaluation of the Verigene Gram-negative blood culture nucleic acid test for rapid detection of bacteria and resistance determinants in positive blood cultures (2015)
  • 著者名/発表者名: Uno N, Suzuki H, Yamakawa H, Yamada M, Yaguchi Y, Notake S, Tamai K, Yanagisawa H, Misawa S, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Diagn Microbiol Infect Dis 巻: 83 ページ: 344-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感染症迅速診断―これからの可能性― (2015)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 雑誌名: 感染症 巻: 45 ページ: 123-130
• [学会発表] 上気道感染症の検査と治療方針： 基本はアモキシシリン、応用は？ (2019)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 学会等名: 日本臨床微生物学会
• [学会発表] 全国におけるグラム陰性桿菌を原因とする血流感染症のアンケート調査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 学会等名: 日本化学療法学会
• [学会発表] DDSがつくる、医療の未来 (2018)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 学会等名: 日本DDS学会
• [学会発表] 敗血症における遺伝子関連検査の実運用～Verigeneシステムによる薬剤耐性菌の迅速検出～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 学会等名: 日本感染症学会
• [学会発表] 微生物検査の進歩―感染症診断・制御における役割を考える― (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳原克紀
  • 学会等名: 第28回日本臨床微生物学会
  • 発表場所: ブリックホール（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2017-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] 感染症治療と腸内細菌叢 (2017)
  • 著者名/発表者名: 賀来敬仁、柳原克紀
  • 学会等名: 第28回日本臨床微生物学会
  • 発表場所: ブリックホール（長崎県・長崎市）
  • 年月日: 2017-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] Newer diagnosis for drug resistant pathogens: now and beyond (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Yanagihara
  • 学会等名: 30th International Congress of Chemotherapy and Infection
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Rapid Diagnostic Testing Systems for Sepsis in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Yanagihara
  • 学会等名: Singapore International Infectious Disease Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 感染症診断における新展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柳原克紀
  • 学会等名: 日本感染症学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-04-17
• [図書] 人工呼吸 (2018)
  • 著者名/発表者名: 賀来 敬仁、栁原 克紀
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 南江堂
• [図書] Drug Delivery Sysstem (2018)
  • 著者名/発表者名: 賀来 敬仁、栁原 克紀
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 日本DDS学会
• [図書] マイクロバイオームと感染症研究の進歩 (2018)
  • 著者名/発表者名: 栁原克紀
  • 総ページ数: 606
  • 出版者: 最新医学社
• [図書] 「高齢者疾患とマイクロバイオーム」高齢者肺炎とマイクロバイオーム、 (2017)
  • 著者名/発表者名: 賀来敬仁、栁原克紀、
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: THE LUNG perspectives
• [図書] 医療スタッフのための微生物検査のススメ (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳原克紀編
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: ヴァンメディカル
• [備考] 長崎大学大学院 医歯薬学総合研究科 病態解析・診断学分野/ 長崎大学病院 検査部
  • URL: http://www.mh.nagasaki-u.ac.jp/kensa/