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治療効果に宿主因子が寄与する新規抗生物質の作用機序解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07140
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

浜本 洋  帝京大学, 医真菌研究センター, 准教授 (90361609)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード宿主と微生物の相互作用 / 新規抗生物質 / ライソシンE / アポリポプロテインA-I / lipid II / 化学療法学 / ケミカルバイオロジー / 微生物と宿主の相互作用 / 感染症 / 生化学 / 分子生物学 / 化学療法薬 / 抗生物質 / 宿主 / 探索
研究開始時の研究の概要

多剤耐性菌に対抗するため、新しいメカニズムに基づく治療薬の開発が必要とされている。これまでの研究から、血清中の特定の宿主因子によって抗菌活性が高くなる抗生物質が見いだされ、その宿主因子の存在が治療効果にも寄与していることが明らかとなっている。そこで本研究では、その宿主因子による抗生物質の抗菌活性促進メカニズムを明らかにする。さらに、明らかにしたメカニズムを元に、これまでの抗生物質の探索では未踏の領域であった、宿主環境下でより高い活性を示す抗生物質群の探索系の確立を目指す。

研究成果の概要

本研究では、ライソシンEの抗菌活性を上昇させる宿主因子アポリポプロテインA-I(ApoA-I)の作用機序を詳細なステップについて明らかにすることに成功した。その結果から、ライソシンEは宿主因子と微生物因子の相互作用を利用して抗菌活性が上昇し、治療効果にも寄与していると考えられた。宿主環境下においてより高い活性を発揮するような化合物の報告はこれまでないため、ライソシンEは新しいクラスの抗菌治療薬であると判断できる。さらに、複数の抗菌化合物が様々な宿主因子によって活性が増強されることを明らかにし、本現象がライソシンEだけにとどまらないことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ライソシンEの高い治療効果を発揮する理由を明らかにすることができ、その臨床応用性について確証することができた。さらに宿主と微生物の相互作用を利用する、新しいクラスの抗菌薬の存在を明らかにすることができた。これまで宿主因子は抗菌活性を阻害する方向で考えられてきたため、宿主環境下においてより高い活性を示す抗菌治療薬の存在は想定されていない。従って、これまで注目されていない未知の抗菌化合物群の存在が期待でき、それを示唆するデータが得られてきている。本研究成果をもとに新しい手法の抗菌薬探索法を確立することが可能である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 10件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 15件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] NAVARRABIOMED(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Justus-Liebig-University Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Veterinary Medicine(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Applying the silkworm model for the search of immunosuppressants2021

    • 著者名/発表者名
      Miyashita Atsushi、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 15 号: 3 ページ: 139-142

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01041

    • NAID

      130008062690

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2021-06-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of pathogenicity and therapeutic effectiveness of antibiotics using silkworm <i>Nocardia</i> infection model2021

    • 著者名/発表者名
      Mikami Kazuhiro、Sonobe Kazunari、Ishino Keiko、Noda Takumi、Kato Mami、Hanao Mami、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa、Okazaki Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 15 号: 2 ページ: 73-77

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01035

    • NAID

      130008037117

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2021-04-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Serum apolipoprotein A-I potentiates the therapeutic efficacy of lysocin E against Staphylococcus aureus2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hamamoto*, Suresh Panthee*, Atmika Paudel, Kenichi Ishii, Jyunichiro Yasukawa, Su Jie, Atsushi Miyashita, Hiroaki Itoh, Kotaro Tokumoto, Masayuki Inoue, Kazuhisa Sekimizu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 6364-6364

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26702-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel pathogenic mucorales identified using the silkworm infection model2021

    • 著者名/発表者名
      Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Nishiyama Yayoi、Paudel Atmika、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Journal of Fungi

      巻: 7 号: 11 ページ: 995-995

    • DOI

      10.3390/jof7110995

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An efficient method to screen for the soil bacteria producing therapeutically effective antibiotics2021

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Hiroshi、Panthee Suresh、Hashimoto Kana、Tsuchida Toshio、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: 74 号: 12 ページ: 850

    • DOI

      10.1038/s41429-021-00476-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel application of bubble-eye strain of Carassius auratus for ex vivo fish immunological studies2021

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Hiroto、Miyashita Atsushi、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 10757-10757

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89882-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] YjbH regulates virulence genes expression and oxidative stress resistance in Staphylococcus aureus2021

    • 著者名/発表者名
      Paudel Atmika、Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Grunert Tom、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Virulence

      巻: 12 号: 1 ページ: 470

    • DOI

      10.1080/21505594.2021.1875683

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete genome sequence and comparative genomic analysis of Enterococcus faecalis EF-2001, a probiotic bacterium2021

    • 著者名/発表者名
      Panthee Suresh、Paudel Atmika、Hamamoto Hiroshi、Ogasawara Akihiko Ano、Iwasa Toshihiro、Blom Jochen、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Genomics

      巻: 113 号: 3 ページ: 1534

    • DOI

      10.1016/j.ygeno.2021.03.021

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of an <i>in vivo</i>-mimic silkworm infection model with <i>Mycobacterium avium</i> complex2020

    • 著者名/発表者名
      Yagi Akiho、Yamazaki Hiroyuki、Terahara Takeshi、Yang Taehui、Hamamoto Hiroshi、Imada Chiaki、Tomoda Hiroshi、Uchida Ryuji
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 14 号: 6 ページ: 287-295

    • DOI

      10.5582/ddt.2020.03099

    • NAID

      130007974226

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2020-12-31
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A simple artificial diet available for research of silkworm disease models2020

    • 著者名/発表者名
      Paudel Atmika、Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 14 号: 4 ページ: 177-180

    • DOI

      10.5582/ddt.2020.03061

    • NAID

      130007897980

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2020-08-31
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Role of Amino Acid Substitution in HepT Toward Menaquinone Isoprenoid Chain Length Definition and Lysocin E Sensitivity in Staphylococcus aureus2020

    • 著者名/発表者名
      Panthee Suresh、Paudel Atmika、Hamamoto Hiroshi、Uhlemann Anne-Catrin、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 2076-2076

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.02076

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of gramicidin A analogues with altered activities by multidimensional screening of a one-bead-one-compound library2020

    • 著者名/発表者名
      Takada Yuri、Itoh Hiroaki、Paudel Atmika、Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa、Inoue Masayuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 4935-4935

    • DOI

      10.1038/s41467-020-18711-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Large-scale screening and identification of novel pathogenic staphylococcus aureus genes using a silkworm infection model2020

    • 著者名/発表者名
      Paudel Atmika、Hamamoto Hiroshi、Panthee Suresh、Matsumoto Yasuhiko、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      The Journal of Infectious Diseases

      巻: 221 号: 11 ページ: 1795

    • DOI

      10.1093/infdis/jiaa004

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] GPI0363 inhibits the interaction of RNA polymerase with DNA in: Staphylococcus aureus2019

    • 著者名/発表者名
      Paudel Atmika、Panthee Suresh、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 9 号: 65 ページ: 37889

    • DOI

      10.1039/c9ra06844a

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Weissella hellenica 0916-4-2 and Its Comparative Genomic Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Panthee Suresh、Paudel Atmika、Blom Jochen、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 10 ページ: 1619-1619

    • DOI

      10.3389/fmicb.2019.01619

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pharmacokinetics of anti-infectious reagents in silkworms2019

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Hiroshi、Horie Ryo、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9451-9451

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46013-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 新規抗生物質ライソシンEは宿主と微生物の相互作用を利用して高い治療効果を発揮する2022

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、Suresh Panthee、Atmika Paudel、宮下惇嗣、関水和久
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Cryptococcus neoformansの 病原性因子の網羅的探索2021

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、石島早苗、Suresh Panthee、Atmika Paudel、関水和久
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宿主-微生物相互作用によるライソシン E の治療効果の増強2020

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、Suresh Panthee、Atmika Paudel、関水和久
    • 学会等名
      第32回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カイコを用いた抗菌・抗真菌薬の探索2020

    • 著者名/発表者名
      関水和久、橋本佳奈、浜本洋
    • 学会等名
      第65回日本ブドウ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規抗MRSA薬としてのライソシンEの特長2020

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、関水和久
    • 学会等名
      第65回日本ブドウ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cryptococcus neoformansの病原性因子の網羅的探索2020

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、石島早苗、Suresh Panthee、Atmika Paudel、関水和久
    • 学会等名
      第64回日本医真菌学会総会・学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 酵母加熱死菌によるカイコの自然免疫の過度な活性化と殺傷2020

    • 著者名/発表者名
      石島早苗、宮下惇嗣、浜本洋、関水和久
    • 学会等名
      第64回日本医真菌学会総会・学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Anitimycobacterial activities of Lysocin E against Mycobacterial species in vitro2020

    • 著者名/発表者名
      ガブリスタディク ガブリミカエル、稲泉茜、西山晃史、山口雄大、尾関有里子、立石善隆、浜本洋、関水和久、松本壮吉
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規抗生物質「ライソシン」の開発2019

    • 著者名/発表者名
      関水和久、浜本洋
    • 学会等名
      第2回 薬剤耐性(AMR)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノポアシークエンサーを用いたCandida albicans TIMM1768株の全ゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      浜本洋、Suresh Panhtee、石島早苗、関水和久
    • 学会等名
      第40回関東医真菌懇話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 医真菌研究センター

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/timm

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] プレスリリース

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/topics/2021/1104-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 医真菌研究センターのホームページ

    • URL

      https://www.teikyo-u.ac.jp/affiliate/laboratory/fungal_center/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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