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バクテリオファージの細菌叢制御を介した次世代型細菌感染症治療戦略の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20J23348
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関国立感染症研究所 (2022)
酪農学園大学 (2020-2021)

研究代表者

中村 暢宏  国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2022年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードファージセラピー / バクテリオファージ / 薬剤耐性菌 / 細菌叢 / ファージ耐性 / トレードオフ / ファージ療法 / エンドライシン
研究開始時の研究の概要

近年、薬剤耐性菌の出現が獣医療においても問題となっており、治療困難なケースが多くみられる。また、抗菌薬は病原菌以外の常在菌も死滅させるため、細菌叢バランスの乱れを引き起こす可能性がある。本研究では抗菌薬の代替として、特定の細菌にのみ感染し死滅させるバクテリオファージ(以下ファージ)を用いることで、細菌叢バランスを保ちつつ、病原細菌のみを「狙い撃ち」するという新たな抗菌治療戦略を確立させることを目的としている。具体的には、原因菌の薬剤耐性率が増加してきているイヌの表在性膿皮症をターゲットとして日本初のファージ療法の臨床試験を実施し、ファージ療法を運用する基盤を確立させる。

研究実績の概要

前年度では、酪農学園大学附属動物医療センターにおいてヒト医療を含め日本初となるファージ療法の臨床試験を開始し、2症例に対してファージ療法を実施した。
そして、本年度では同施設において同様に犬慢性外耳炎1症例に対してファージ療法を実施した。本症例は大腸菌と緑膿菌が混合感染していたため、それぞれを溶菌しうるファージを個別に分離し、カクテル化してファージを投与した。また、昨年度までの臨床試験データから生体内においても高い確率でファージ耐性菌の出現が観察されることから、事前にin vitroでファージと分離菌を共培養することでファージ耐性菌を作出し、ファージ耐性菌を溶菌しうるファージを分離してカクテル化したファージ液とし投与した。すると、定期的に採取した病変部スワブの細菌叢解析の結果から、大腸菌はファージ投与によってほとんど排除できたことがわかった一方、緑膿菌は排除できていなかったことが明らかとなった。緑膿菌に関しては、複数種のファージ耐性菌が出現し、投与したファージのバリエーションではカバーしきれなかったことなどが考えられる。しかしながら、ファージ投与によって大腸菌を排除することができ、前年度までのデータを加味すると、実際の臨床症例に対するファージ療法の有効性を示すことが出来たと考えている。
また、前年度からファージ耐性菌に着目し、ファージ耐性菌の表現型変化についても発展的に研究を進めてきた。ファージ耐性菌の表現型の解析を進めるために、本年度の途中で国立感染症研究所に所属を移動し解析を進めることで、黄色ブドウ球菌をモデルとしたファージ耐性化に伴う細菌の病原性低下のメカニズムの一端を明らかにすることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Biological properties of Staphylococcus virus ΦSA012 for phage therapy2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Jumpei、Nakamura Tomohiro、Nakamura Keisuke、Nishida Keita、Amano Yurika、Watanabe Yusaku、Gondaira Satoshi、Usui Masaru、Shimizu Masaru、Miyanaga Kazuhiko、Watanabe Shinya、Iwasaki Tomohito、Kiga Kotaro、Hanawa Tomoko、Higuchi Hidetoshi、Sawa Teiji、Tanji Yasunori、Tamura Yutaka、Cui Longzhu、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 21297-21297

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25352-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Virulent Bacteriophage ΦSG005, Which Infects Streptococcus gordonii, Forms a Distinct Clade among Streptococcus Viruses2021

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Jumpei、Yoshida Shin-ichi、Nakamura Tomohiro、Nakamura Keisuke、Amano Yurika、Nishida Keita、Nishi Keitaro、Sasaki Michihito、Iwasaki Tomohito、Sawa Hirofumi、Komatsuzawa Hitoshi、Hijioka Hiroshi、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Viruses

      巻: 13 号: 10 ページ: 1964-1964

    • DOI

      10.3390/v13101964

    • 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] Fluctuating Bacteriophage-induced galU Deficiency Region is Involved in Trade-off Effects on the Phage and Fluoroquinolone Sensitivity in Pseudomonas aeruginosa2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Keisuke、Fujiki Jumpei、Nakamura Tomohiro、Furusawa Takaaki、Gondaira Satoshi、Usui Masaru、Higuchi Hidetoshi、Tamura Yutaka、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 306 ページ: 198596-198596

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2021.198596

    • 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 a Veterinary Pseudomonas aeruginosa Isolate, Pa122021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Keisuke、Fujiki Jumpei、Furusawa Takaaki、Nakamura Tomohiro、Gondaira Satoshi、Sasaki Michihito、Usui Masaru、Higuchi Hidetoshi、Sawa Hirofumi、Tamura Yutaka、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 26 ページ: 33-35

    • DOI

      10.1128/mra.00398-21

    • 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] Lytic Activity of Polyvalent Staphylococcal Bacteriophage PhiSA012 and Its Endolysin Lys-PhiSA012 Against Antibiotic-Resistant Staphylococcal Clinical Isolates From Canine Skin Infection Sites2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tomohiro、Kitana Junya、Fujiki Jumpei、Takase Masayuki、Iyori Keita、Simoike Kenta、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Frontiers in Medicine

      巻: 7

    • DOI

      10.3389/fmed.2020.00234

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Susceptibility of Pseudomonas aeruginosa veterinary isolates to Pbunavirus PB1‐like phages2020

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Jumpei、Furusawa Takaaki、Munby Montgomery、Kawaguchi Chika、Matsuda Yumie、Shiokura Yusei、Nakamura Keisuke、Nakamura Tomohiro、Sasaki Michihito、Usui Masaru、Iwasaki Tomohito、Gondaira Satoshi、Higuchi Hidetoshi、Sawa Hirofumi、Tamura Yutaka、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 64 号: 11 ページ: 778-782

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12846

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-Genome Sequence of Fluoroquinolone-Resistant Escherichia coli HUE1, Isolated in Hokkaido, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Munby Montgomery、Fujiki Jumpei、Aoki Kotaro、Kawaguchi Chika、Nakamura Keisuke、Nakamura Tomohiro、Sasaki Michihito、Sato Toyotaka、Usui Masaru、Sawa Hirofumi、Yokota Shin-ichi、Tamura Yutaka、Iwano Hidetomo
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 46

    • DOI

      10.1128/mra.01135-20

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 緑膿菌感染を伴うイヌ慢性外耳炎に対するファージカクテル療法の実施2023

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、中村圭佑、藤木純平、酒井俊和、岩野英知
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑膿菌感染を伴うイヌ慢性外耳炎に対するファージカクテル療法の実施2022

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、中村圭佑、藤木純平、酒井俊和、岩野英知
    • 学会等名
      令和4年度北海道獣医師会地区学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] MRSAのファージ耐性獲得に伴う病原性低下のトレードオフ2022

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、西田啓汰、竹中匡貴、村田亮、岩崎智仁、氣駕恒太朗、Azam Haeruman、崔 龍洙、藤木純平、岩野英知
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌におけるファージ耐性化と病原性低下のトレードオフ2022

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、西田啓汰、藤木 純平、村田亮、山本一貴、市川聡、岩野 英知
    • 学会等名
      第56回緑膿菌感染症研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MRSAのファージ耐性獲得によるβラクタム系抗菌薬の再感受性化2022

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、西田啓汰、藤木 純平、村田亮、山本一貴、市川聡、岩野 英知
    • 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] バクテリオファージを用いた新規アトピー性皮膚炎制御戦略の構築2021

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、藤木純平、松田研史郎、松田浩珍、岩野英知
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イヌ緑膿菌性外耳炎に対するファージカクテル療法の実施とファージ耐性菌の出現について2021

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、酒井俊和、藤木純平、中村圭佑、岩野英知
    • 学会等名
      日本ファージセラピー研究会第1回研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌におけるファージ耐性化と病原性低下のトレードオフ2021

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、西田啓汰、藤木 純平、村田亮、山本一貴、市川聡、岩野 英知
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] イヌ皮膚感染症より分離されたStaphylococcus属菌の薬剤耐性調査及び多剤耐性Staphylococcus属菌に対するファージ由来溶菌酵素の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、北名純也、藤木純平、高瀬雅行、伊從慶太、下池健太、岩野英知
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 黄色ブドウ球菌ファージ由来エンドライシンの溶菌活性解析2020

    • 著者名/発表者名
      中村暢宏、藤木純平、北名純也、高瀬雅行、伊從慶太、下池健太、岩野英知
    • 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 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Phage Futures USA 20222022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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