スツルバイト形成モデル開発による生成メカニズムの多元的・網羅的解析

• 研究課題/領域番号: 19K18611
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56030:泌尿器科学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 佐久間 貴文 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (70833797)
• 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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: スツルバイト

研究開始時の研究の概要

尿路感染症を原因とする尿路結石症を感染結石とよび、スツルバイトを主成分とする結石である。スツルバイトの形成メカニズムは、Proteus属やPseudomonas属の細菌がウレアーゼで尿素をアンモニアに分解し、アルカリ性となった尿中でスツルバイトが析出する、という機序である。感染結石の問題点は、結石による尿のうっ滞や感染症そのものによる生命の危機であり、手術によって除去しても容易に再発することも大きな臨床的課題である。本研究は、バイオフィルム生成をモニタリングするフローセルシステムを応用し、スツルバイト生成モデルを作成することを目的とする。

研究成果の概要

バイオフィルム生成をモニタリングするフローセルシステムを応用し、スツルバイト生成モデルを作成することを目的とした。これまでの研究の改善を行い、リン酸カルシウムの方が多く形成され、スツルバイトを安定して形成させることに成功した。プロテウス・ミラビリスだけでなく、そのほかの菌種（Escherichia coli, Morganella morganii, Phuedomonas aureginosa等）を多重感染させそれぞれの菌が増殖できる環境を作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スツルバイトの生成機序を、臨床分離株と既存の尿路バイオフィルム観察系を用いたモデルで再現して病態を詳細に解析し、細菌側の生成因子を抑制して感染結石の予防、より有効な治療や再発予防につなげるための基盤的な研究につなげるための基礎研究を立案した。同モデル、in vitroスツルバイト形成モデルを構築した。細菌側の因子として菌種、ウレアーゼ産生能、バイオフィルム形成能、人工尿のpHや組成の変化がスツルバイトに与える影響を明らかにすることができた。既存の抗菌薬、酸性緩衝液、乳酸菌製剤、さらにバイオフィルム形成阻害剤などがスツルバイトの形成にどの程度抑制的に作用するかを定量的に調査することにつながる。