宿主免疫機構と細菌叢の作用を連携させた、細菌感染に対する新規治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 20K08842
• 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: 山口大学 (2023); 長崎大学 (2020-2022)
• 研究代表者: 坂本 啓 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10528300)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 細菌感染 / 敗血症 / 食中毒 / 病原因子 / インフラマソーム / 細菌叢 / 宿主免疫 / 免疫 / 感染症

研究開始時の研究の概要

細菌の抗生物質への耐性獲得の早さと薬剤耐性菌の拡散のスピードは驚異的である。この問題に対処するためには、現在ほとんど抗生物質に依存している細菌感染症の治療法を変革する必要がある。そこで本研究では、抗生物質を使用しない、新規の抗菌療法の開発を行う。
本研究では宿主の免疫システムと腸内細菌叢による感染防御機能連携させた、感染症治療法を開発する。

研究成果の概要

本研究では、細菌感染症に対する治療の選択肢を増やすべく、細菌感染症の抗菌薬非依存的な治療法の開発を行った。開発にあたり、マウスを使用した動物実験を行い、大腸菌やその近縁であるCitrobacter rodentium、肺炎桿菌、および黄色ブドウ球菌を使用した。
大腸菌やCitrobacter rodentiumは主に経口感染を、肺炎桿菌と黄色ブドウ球菌は経静脈感染を行った。Citrobacter rodentiumのモデルでは、免疫グロブリンの経口投与による治療、黄色ブドウ球菌に対してはインフラマソームを制御する治療法の開発を行った。
また、大腸菌のST131株の生物学的特性について報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗菌薬に耐性をもつ細菌（薬剤耐性菌）による感染症が世界的に問題になっている。しかし細菌感染症に対する治療法は、抗菌薬に依存する他ないのが現状である。この状況を打開するため、抗菌薬非依存的な細菌感染に対する治療法を開発する必要に迫られている。
本研究はこの問題の解決を目指し、細菌や宿主の生物学的特性を利用した治療法の開発に取り組んだ。

研究成果

• [国際共同研究] University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] University of Michigan(米国)
• [雑誌論文] Performance of the GeneSoC Rapid PCR System in Detection of SARS-CoV-2 from Saliva Specimens (2023)
  • 著者名/発表者名: Ota Kenji、Kurahara Ryo、Tsukamoto Chie、Kawamoto Yasuhide、Akamatsu Norihiko、Sasaki Daisuke、Mitsumoto-Kaseida Fujiko、Sakamoto Kei、Kosai Kosuke、Hasegawa Hiroo、Yamamoto Kazuko、Izumikawa Koichi、Mukae Hiroshi、Yanagihara Katsunori
  • 雑誌名: Microbiology Spectrum 巻: 11 号: 2 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1128/spectrum.03259-22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Serological response to a third dose of SARS-CoV-2 vaccine according to previous infection history (2023)
  • 著者名/発表者名: Ota Kenji、Murakami Satoshi、Ishihara Kaori、Sasaki Daisuke、Usui Tetsuya、Mitsumoto-Kaseida Fujiko、Sakamoto Ke、Mukae Hiroshi、Kohno Shigeru、Yanagihara Katsunori
  • 雑誌名: Vaccine: X 巻: 13 ページ: 100282-100282
  • DOI: 10.1016/j.jvacx.2023.100282
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BioFire FilmArray Pneumonia Panel enhances detection of pathogens and antimicrobial resistance in lower respiratory tract specimens (2022)
  • 著者名/発表者名: Kosai Kosuke、Akamatsu Norihiko、Ota Kenji、Mitsumoto-Kaseida Fujiko、Sakamoto Kei、Hasegawa Hiroo、Izumikawa Koichi、Mukae Hiroshi、Yanagihara Katsunori
  • 雑誌名: Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials 巻: 21 号: 1 ページ: 24-24
  • DOI: 10.1186/s12941-022-00512-8
• [雑誌論文] Escherichia coli ST131 isolated from urological patients can acquire plasmid-mediated extended spectrum β-lactamase from other bacteria with high frequency (2022)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Sakamoto K, Morinaga Y, Miyata Y, Yanagihara K, Sakai H.
  • 雑誌名: Int J Urol. 巻: - 号: 6 ページ: 587-594
  • DOI: 10.1111/iju.14845
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The surveillance of colistin resistance and mobilized colistin resistance genes in multidrug-resistant Enterobacteriaceae isolated in Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Y, Kaku N, Akamatsu N, Sakamoto K, Kosai K, Morinaga Y, Ohmagari N, Izumikawa K, Yamamoto Y, Mikamo H, Kaku M, Oishi K, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Int J Antimicrob Agents. 巻: 59 号: 1 ページ: 106480-106480
  • DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106480
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Performance of anti-SARS-CoV-2 antibody testing in asymptomatic or mild COVID-19 patients: A retrospective study in outbreak on a cruise ship. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Nishimura F, Shigeishi Y, Tachiki R, Sakai H, Sasaki D, Ota K, Sakamoto K, Kosai K, Hasegawa H, Izumikawa K, Ariyoshi K, Mukae H, Yasuda J, Morita K, Kohno S, Yanagihara K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 16 号: 9 ページ: e0257452-e0257452
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0257452
  • NAID: 120007178567
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid detection and surveillance of cfiA-positive Bacteroides fragilis using matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Y, Kosai K, Ota K, Uno N, Sakamoto K, Hasegawa H, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Anaerobe. 巻: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of SARS-CoV-2 using qRT-PCR in saliva obtained from asymptomatic or mild COVID-19 patients, comparative analysis with matched nasopharyngeal samples. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ota K, Yanagihara K, Sasaki D, Kaku N, Uno N, Sakamoto K, Kosai K, Miyazaki T, Hasegawa H, Fujita A, Tashiro M, Tanaka T, Izumikawa K, Ariyoshi K, Mukae H, Yasuda J, Morita K, Kohno S.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 16 号: 6 ページ: e0252964-e0252964
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0252964
  • NAID: 120007168840
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Had COVID-19 spread in the community before the first confirmed case in Nagasaki, Japan? (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Ota K, Sasaki D, Akamatsu N, Uno N, Sakamoto K, Kosai K, Hasegawa H, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Microbes Infect . 巻: - 号: 4-5 ページ: 104812-104812
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2021.104812
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of a novel rapid TRC assay for the detection of influenza using nasopharyngeal swabs and gargle samples (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Hashiguchi K, Akamatsu N, Wakigawa F, Matsuda J, Komaru K, Nakao T, Harada Y, Hara A, Uno N, Sakamoto K, Morinaga Y, Kitazaki T, Hasegawa H, Miyazaki T, Fukuda M, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Eur J Clin Microbiol Infect Dis 巻: - 号: 8 ページ: 1743-1748
  • DOI: 10.1007/s10096-021-04193-7
  • NAID: 120007000285
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel macrolide, solithromycin suppresses mucin overexpression induced by Pseudomonas aeruginosa LPS in airway epithelial cells (2020)
  • 著者名/発表者名: Yasuhide Kawamoto , Yoshitomo Morinaga , Norihito Kaku , Naoki Uno , Kosuke Kosai , Kei Sakamoto , Hiroo Hasegawa , Katunori Yanagihara
  • 雑誌名: J Infect Chemother . 巻: 9 号: 9 ページ: 1008-1010
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2020.06.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Methodology for Assessing Tumor Clonality of Adult T Cell Leukemia/Lymphoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamakawa T, Uno N, Sasaki D, Kaku N, Sakamoto K, Kosai K, Hasegawa H, Miyazaki Y, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Mol Ther Methods Clin Dev. 巻: 19 ページ: 463-473
  • DOI: 10.1016/j.omtm.2020.10.015
  • NAID: 120006980751
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 抗菌薬非依存的な新規治療戦略によるMRSA感染症に対する実験的治療 (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂本啓
  • 学会等名: MRSAフォーラム
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌によるインフラマソーム 活性化の新規経路の発見と 治療標的としての可能性について (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂本啓
  • 学会等名: 感染症学会西日本学術集会
• [学会発表] 嫌気性菌 ～体内の Majority 達～ (2022)
  • 著者名/発表者名: 坂本啓
  • 学会等名: 感染症学会西日本学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌の感染によるインフラマソーム活性化の新経路の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂本 啓
  • 学会等名: 日本感染症学会西日本地方会学術集会
• [学会発表] 腸内細菌叢による感染防御機構～基礎研究から臨床応用まで～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 坂本 啓
  • 学会等名: 第90回日本感染症学会西日本地方会学術集会・第63回日本感染症学会中日本地方会学術集会・第68回日本化学療法学会西日本支部総会
  • 招待講演