人工バクテリオファージの創出～薬剤耐性細菌感染症治療とヒト細菌叢編集への応用～

• 研究課題/領域番号: 15K21770
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(帰国発展研究)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 安藤 弘樹 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任准教授 (70462786)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 57,200千円 (直接経費: 44,000千円、間接経費: 13,200千円)
• キーワード: バクテリオファージ / 合成生物学 / ファージ療法 / ファージセラピー / ファージ / 人工バクテリオファージ / 薬剤耐性菌 / 細菌叢 / 薬剤耐性細菌

研究成果の概要

バクテリオファージのゲノムをDNA断片から構築して、機能的なファージを起動することができる「Synthetic Engineering Platform」（ファージ合成改変プラットフォーム 2.0）を開発した。本プラットフォームを用いて様々な合成改変ファージを創出した。ファージ療法や細菌叢編集における改変ファージの利用を実現するために、生物学的封じ込め法も開発した。生物学的封じ込め策を施したファージは、ファージ療法実験において野生型ファージと遜色ない治療効果を示した。本研究成果について、特許出願及び論文公表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々なファージを改変して起動できるプラットフォームは、ファージの基礎研究・応用研究を推進する。また、ファージの生物学的封じ込めは、例えば、改変型ファージの研究室外での利用を考えた際に有力な拡散防止策になりえる。本プラットフォームと生物学的封じ込め法はファージ生物学と関連分野における新しい基盤技術になるものと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Synthetic engineering and biological containment of bacteriophages (2022)
  • 著者名/発表者名: Mitsunaka Shoichi、Yamazaki Kohei、Pramono Ajeng K.、Ikeuchi Megumi、Kitao Tomoe、Ohara Naoya、Kubori Tomoko、Nagai Hiroki、Ando Hiroki
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 119 号: 48
  • DOI: 10.1073/pnas.2206739119
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and characterization of a novel phage SaGU1 that infects Staphylococcus aureus clinical isolates from patients with atopic dermatitis (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimamori Y, Pramono AK, Kitao T, Suzuki T, Aizawa SI, Kubori T, Nagai H, Takeda S, Ando H
  • 雑誌名: Current Microbiology 巻: 78 号: 4 ページ: 1267-1276
  • DOI: 10.1007/s00284-021-02395-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Engineered Bacteriophages for Practical Applications (2020)
  • 著者名/発表者名: Pizarro-Bauerle J, Ando H.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 43 号: 2 ページ: 240-249
  • DOI: 10.1248/bpb.b19-00914
  • NAID: 130007793737
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 年月日: 2020-02-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Staphylococcal Phage in Combination with Staphylococcus epidermidis as a Potential Treatment for Staphylococcus aureus-Associated Atopic Dermatitis and Suppressor of Phage-Resistant Mutants (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimamori Yuzuki、Mitsunaka Shoichi、Yamashita Hirotaka、Suzuki Tohru、Kitao Tomoe、Kubori Tomoko、Nagai Hiroki、Takeda Shigeki、Ando Hiroki
  • 雑誌名: Viruses 巻: 13 号: 1 ページ: 7-7
  • DOI: 10.3390/v13010007
  • NAID: 120007168806
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Engineering phage host-range and suppressing bacterial resistance through phagetail fiber mutagenesis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yehl K, Lemire S, Yang AC, Ando H, Mimee M, Torres MT, de la Fuente-Nunez C, Lu TK.
  • 雑誌名: Cell 巻: 179 号: 2 ページ: 459-469
  • DOI: 10.1016/j.cell.2019.09.015
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 人工バクテリオファージの創出 (2018)
  • 著者名/発表者名: Ando H.
  • 雑誌名: 日本細菌学雑誌 巻: 73 号: 4 ページ: 201-210
  • DOI: 10.3412/jsb.73.201
  • NAID: 130007537354
  • ISSN: 0021-4930, 1882-4110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LotA, a Legionella deubiquitinase, has dual catalytic activity and contributes to intracellular growth. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kubori T, Kitao T, Ando H and Nagai H.
  • 雑誌名: Cell Microbiol. 巻: Mar 15 号: 7 ページ: e12840-e12840
  • DOI: 10.1111/cmi.12840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recovery of mycobacteriophages from archival stocks stored for approximately 50 years in Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ujihara T, Uchiyama J, Nasukawa T, Ando H, Murakami H, Ohara N, Ogawa M, Yamazaki T, Daibata M, Sakaguchi M, Matsuzaki S.
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: in press 号: 7 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1007/s00705-018-3788-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-molecule detection of protein efflux from microorganisms using fluorescent single-walled carbon nanotube sensor arrays (2017)
  • 著者名/発表者名: Landry MP, Ando H, Chen AY, Cao J, Kottadiel VI, Chio L, Yang D, Dong J, Lu TK, Strano MS.
  • 雑誌名: Nature Nanotechnology 巻: 12 号: 4 ページ: 368-377
  • DOI: 10.1038/nnano.2016.284
  • 査読あり
• [学会発表] バクテリオファージを改変創出する汎用技術及び生物学的封じ込め法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 満仲翔一, 安藤弘樹
  • 学会等名: 第96回日本細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] バクテリオファージ合成改変プラットフォーム 2.0 (2023)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: JMBC第7回アカデミア交流会
  • 招待講演
• [学会発表] ファージセラピーの社会実装に向けた合成生物学的なアプローチ (2021)
  • 著者名/発表者名: 満仲翔一, 安藤弘樹
  • 学会等名: 第94回日本細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代バクテリオファージセラピー (2020)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第94回日本感染症学会学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] The age of phage ～歴史的背景から人工ファージの創出まで～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 日本ウイルス学会後援第19回ウイルス学夏の学校みちのくウイルス塾
  • 招待講演
• [学会発表] ファージセラピーの実用化に向けた取り組み (2020)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第93回日本細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] アトピー性皮膚炎由来黄色ブドウ球菌に対する表皮ブドウ球菌併用ファージセラピーの検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 島守祐月, 鈴木徹, 満仲翔一, 相沢慎一, 山下弘高, Ajeng Pramono, 久堀智子, 永井宏樹, 北尾公英, 武田茂樹, 安藤弘樹
  • 学会等名: 第65回日本ブドウ球菌研究会
• [学会発表] ファージによるアトピー性皮膚炎における皮膚細菌叢制御の試み (2020)
  • 著者名/発表者名: 島守祐月, 鈴木徹, 満仲翔一, 斎藤真澄, 葛井一宏, 武田茂樹, 久堀智子, 永井宏樹, 安藤弘樹
  • 学会等名: 第93回日本細菌学会総会
• [学会発表] 天然ファージと人工ファージによる細菌の制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 合成生物学×バクテリオファージ～細菌の天敵をデザインして創る～ (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第67回日本ウイルス学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 生物学的封じ込め可能な次世代ファージセラピー (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 合成生物学×バクテリオファージ～細菌の天敵をデザインして創る～ (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 2018年度べん毛研究交流会
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代バクテリオファージセラピー (2019)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第53回緑膿菌感染症研究会
  • 招待講演
• [学会発表] バクテリオファージをデザインする、細菌叢をデザインする (2018)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第7回ファージ研究会・2018年日本細菌学会関東支部インターラボセミナー合同大会
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代バクテリオファージセラピー (2018)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 学会等名: 第55回薬剤学懇談会研究討論会
  • 招待講演
• [学会発表] 人工ウイルスの創出～薬剤耐性細菌感染症治療と細菌叢編集への応用～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 安藤 弘樹
  • 学会等名: 日本細菌学会総会(シンポジウム)
• [学会発表] 人工ウイルスの創出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安藤 弘樹
  • 学会等名: 日本微生物生態学会環境ウイルス研究部会
  • 招待講演
• [図書] 実験医学2022年6月号 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 総ページ数: 131
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758125567
• [図書] 実験医学2022年11月号 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安藤弘樹
  • 総ページ数: 121
  • 出版者: 羊土社
  • ISBN: 9784758125611
• [図書] 現代化学No.576 (2019)
  • 著者名/発表者名: 満仲翔一、島守祐月、安藤弘樹
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 東京化学同人
• [産業財産権] 宿主細菌特異的ナノ粒子 (2019)
  • 発明者名: 安藤弘樹、満仲翔一
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2019
  • 外国
• [産業財産権] 宿主細菌特異的ナノ粒子 (2018)
  • 発明者名: 安藤弘樹、満仲翔一
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2018-244789
  • 出願年月日: 2018