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バクテリオファージライシンを利用する新しい多剤耐性結核制御法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 19K08953
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54030:感染症内科学関連
研究機関高知学園大学 (2020-2021)
高知大学 (2019)

研究代表者

松崎 茂展  高知学園大学, 健康科学部, 教授 (00190439)

研究分担者 山本 哲也  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (00200824)
内山 淳平  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (20574619)
渡辺 茂  高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (70253333)
福田 憲  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 准教授 (70335751)
北村 直也  高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 講師 (70351921)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードファージライシン療法 / 結核菌 / 抗酸菌 / スメグマ菌 / ファージ療法 / 溶菌酵素 / 抗酸菌ファージ / ライシン / 脂質分解酵素
研究開始時の研究の概要

近年多くの病原細菌で多剤耐性化が進行しており、抗菌薬にのみ依存した細菌感染症治療の将来が懸念されている。この状況は結核においても同様であり、抗菌薬が無効の場合の対処法が求められている。本研究では、抗菌薬非依存的な結核制御法の可能性の一つである、バクテリオファージ(ファージ)の溶菌酵素(ライシン)を使用する、いわゆるファージライシン療法の開発を行う。ライシンの供給源は、低病原性のスメグマ菌と高病原性の結核菌の両者に感染できるファージY10、およびその近縁ファージとする。これらのライシンを使用し、単独生活の結核菌およびマクロファージ内の寄生状態の結核の両者を殺菌するシステムの構築を行なう。

研究成果の概要

結核は過去の疾患ではなく、世界的に見ると現在でも感染症のなかで最多数の年間死者を出している感染症である。治療には、抗結核薬が使用されるが、それが無効な多剤耐性結核菌が出現し治療学的に大きな問題となっている。その解決には、抗菌薬に非依存的な結核菌制御法の導入が重要であると考えられる。
本研究では、結核菌とスメグマ菌の両者に感染可能なバクテリオファージY2が保有する溶菌酵素(ライシン)群を利用する結核菌制御法の可能性を検討した。当該ライシン混合液は、スメグマ菌に対して増殖抑制・溶菌活性を示した。これは、結核制御においてファージライシン療法が適用可能であることを強く示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、ファージライシンが、従来示されてきたように、ペプチドグリカン層が細胞表層に露出している通常のグラム陽性菌を破壊できるのみならず、抗酸菌のようにペプチドグリカン層の上にミコール酸層等の複数の層がある場合でも、外部からの添加で溶菌・増殖阻害できる可能性が示されたことである。
また、社会的意義としては、結核や Mycobacterium avium-complex(MAC)などのように、細胞表層構造が複雑な抗酸菌に起因する感染症に対しても、ファージライシン療法が奏功する可能性が示されことである。

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

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Acid-stable capsid structure of Helicobacter pylori bacteriophage KHP30 by single-particle cryoelectron microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Kamiya R, Uchiyama J, Matsuzaki S, Murata K, Iwasaki K, Miyazaki N.
    • 雑誌名

      Structure

      巻: 30 号: 2 ページ: 300-312.e3

    • DOI

      10.1016/j.str.2021.09.001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Helicobacter pylori Strain 3401, a Suitable Host for Bacteriophages KHP30 and KHP402021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Michiko、Matsumoto Yuki、Ujihara Takako、Maeda Hiromichi、Hanazaki Kazuhiro、Nagasaki Keizo、Takeuchi Hiroaki、Matsuzaki Shigenobu
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 42 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1128/mra.00647-21

    • 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] The Efficacy of Phage Therapy in a Murine Model of Pseudomonas aeruginosa Pneumonia and Sepsis2021

    • 著者名/発表者名
      Yang X, Haque A, Matsuzaki S, Matsumoto T, Nakamura S.
    • 雑誌名

      Front Microbiol .

      巻: 12 ページ: 682255-682255

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Editorial: Advances in Phage Therapy: Present Challenges and Future Perspectives2021

    • 著者名/発表者名
      Knezevic P, Hoyle NS, Matsuzaki S, Gorski A.
    • 雑誌名

      Front Microbiol .

      巻: 12 ページ: 701898-701898

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.701898

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vitro and In Vivo Evaluation of Three Newly Isolated Bacteriophage Candidates, phiEF7H, phiEF14H1, phiEF19G, for Treatment of Enterococcus faecalis Endophthalmitis2021

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto T, Ishida W, Nasukawa T, Ujihara T, Nakajima I, Suzuki T, Uchiyama J, Todokoro D, Daibata M, Fukushima A, Matsuzaki S, Fukuda K.
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 2 ページ: 212-212

    • DOI

      10.3390/microorganisms9020212

    • 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] Purification of membrane vesicles from Gram-positive bacteria using flow cytometry, after iodixanol density-gradient ultracentrifugation2021

    • 著者名/発表者名
      Nasukawa T, Sugimoto R, Uchiyama J, Uchiyama I, Murakami H, Fukuda K, Matsuzaki S, Sakaguchi M
    • 雑誌名

      Res. Microbiol

      巻: 172 号: 1 ページ: 103792-103792

    • DOI

      10.1016/j.resmic.2020.11.003

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of two newly isolated Staphylococcus aureus bacteriophages from Japan belonging to the genus Silviavirus2020

    • 著者名/発表者名
      Kitamura N, Sasabe E, Matsuzaki S, Daibata M, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Arch Virol .

      巻: 165 号: 10 ページ: 2355-2359

    • DOI

      10.1007/s00705-020-04749-6

    • 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] Dark-Field Microscopic Detection of Bacteria using Bacteriophage-Immobilized SiO2@AuNP Core?Shell Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Imai Masashi, Mine Kouhei, Tomonari Haruna, Uchiyama Jumpei, Matuzaki Shigenobu, Niko Yosuke, Hadano Shingo, Watanabe Shigeru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 19 ページ: 12352-12357

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b02715

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic Effects of Intravitreously Administered Bacteriophage in a Mouse Model of Endophthalmitis Caused by Vancomycin-Sensitive or -Resistant Enterococcus faecalis2019

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Tatsuma、Ishida Waka、Fukuda Ken、Nakajima Isana、Suzuki Takashi、Uchiyama Jumpei、Matsuzaki Shigenobu、Todokoro Daisuke、Daibata Masanori、Fukushima Atsuki
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 63 号: 11

    • DOI

      10.1128/aac.01088-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バクテリオファージを利用した細菌の金ナノ粒子凝集比色検出2021

    • 著者名/発表者名
      山下智史, 仁子陽輔, 波多野慎悟, 渡辺茂, 内山伊代, 内山淳平, 松崎茂展
    • 学会等名
      日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 密度勾配超遠心法とフローサイトメトリーを併用したグラム陽性細菌が産生する膜小胞試料の調製法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      那須川忠弥, 杉本良輔,内山淳平, 内山伊代,村上裕信, 福田憲, 松崎茂展, 坂口雅弘
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム46 ファージ・シンポジウム-忘れられた治療法の復活2020

    • 著者名/発表者名
      松崎茂展、岩野英知
    • 学会等名
      第94回日本感染症学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Therapeutic effects of intravitreous bacteriophage on Enterococcus faecalis endophthalmitis in mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuda K, Kishimoto T, Ishida W, Suzuki T, Uchiyama J, Matsuzaki S, Daibata M, Fukushima A
    • 学会等名
      ARVO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バンコマイシン耐性腸球菌眼内炎に対するファージ療法の効果2019

    • 著者名/発表者名
      岸本達真、中島勇魚、石田わか、鈴木 崇、内山淳平、松﨑茂展、大畑雅典、福田 憲、福島敦樹.
    • 学会等名
      第56回日本眼感染症学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Phage pharmacokinetics: Relationship with administration route2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki S, Uchiyama J
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Springer, Switzerland,
    • ISBN
      9783030267353
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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