非抗菌薬を用いた持続感染細胞の駆逐を目指したMRSAバイオフィルムの制御

• 研究課題/領域番号: 17K10038
• 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: 福岡大学
• 研究代表者: 高田 徹 福岡大学, 医学部, 教授 (90268996)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: MRSA / バイオフィルム / 非抗菌薬 / 界面活性剤 / agr / SCCmec / バンコマイシン

研究成果の概要

本研究では4種類の界面活性剤のMRSAのバイオフィルム形成に対する抑制効果を検討し非イオン性界面活性剤であるポリソルベート80（PS80）が最も適していることを明らかにした。バイオフィルム形成抑制効果はバイオフィルムの破壊よりも基質への細菌の付着の抑制に起因するものであり、有効性を発揮する濃度での培養細胞に対する細胞毒性は低かった。しかし、その阻害効果は基質の種類に依存しプラスチック、シリコン、マウス真皮組織の各基質で認められたがステンレスでは認められなかった。以上より、PS80はプラスチック、シリコン、真皮組織に対して、MRSAが形成するバイオフィルムの予防に有効である可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）は、壊死組織や医療器材にバイオフィルムを形成し、持続的な感染を引き起こし、各種の抗菌薬に対して抵抗性を示す。そのため、バイオフィルムの形成を阻害する非抗菌薬を使用した実用的な対応策が求められている。本研究成果により、界面活性剤であるポリソルベート80(PS80)がMRSAのバイオフィルム形成に対し抑制効果を示すことが明らかとなった。今後、医療現場において、傷口の洗浄液や医療器材使用時の前処理液として使用できる候補となる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibitory effects of polysorbate 80 on MRSA biofilm formed on different substrates including dermal tissue. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ueda Y, Mashima K, Miyazaki M, Hara S, Takata T, Kamimura H, Takagi S, Jimi S.
  • 雑誌名: Sci Rep. . 巻: 9 号: 1 ページ: 3128-3128
  • DOI: 10.1038/s41598-019-39997-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid and easy detection of low-level resistance to vancomycin in methicillin-resistant Staphylococcus aureus by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. (2018)
  • 著者名/発表者名: Asakura K, Azechi T, Sasano H, Matsui H, Hanaki H, Miyazaki M, Takata T, Sekine M, Takaku T, Ochiai T, Komatsu N, Shibayama K, Katayama Y, Yahara K.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 13(3) 号: 3 ページ: e0194212-e0194212
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0194212
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Increased drug resistance of meticillin-resistant Staphylococcus aureus biofilms formed on a mouse dermal chip model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Jimi S, Miyazaki M, Takata T, Ohjimi H, Akita S, Hara S.
  • 雑誌名: J Med Microbiol. 巻: 66 号: 4 ページ: 542550-542550
  • DOI: 10.1099/jmm.0.000461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of Slow-Growth Vancomycin Nonsusceptibility in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (2017)
  • 著者名/発表者名: Katayama Yuki、Azechi Takuya、Miyazaki Motoyasu、Takata Tohru、Sekine Miwa、Matsui Hidehito、Hanaki Hideaki、Yahara Koji、Sasano Hiroshi、Asakura Kota、Takaku Tomoiku、Ochiai Tomonori、Komatsu Norio、Chambers Henry F.
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 61 号: 11
  • DOI: 10.1128/aac.00452-17
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 最近5年間のMRSA菌血症例の分子疫学解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 本村由佳、宮崎元康、釜田充浩、萩原大樹、鹿志毛信広、高田 徹
  • 学会等名: 第71回日本化学療法学会総会
• [学会発表] 当院におけるMRSA血液分離株の分子疫学動向 (2022)
  • 著者名/発表者名: 高田 徹
  • 学会等名: 第96回日本感染症学会学術総会・講演会
• [学会発表] 皮膚組織を含む様々な基質上に形成されたメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)バイオフィルムに対するPS80の抑制効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 上田 裕、宮崎元康、高田 徹、神村英利、自見至朗
  • 学会等名: 第33回日本バイオフィルム学会学術集会