| 研究課題/領域番号 |
20K17060
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分53010:消化器内科学関連
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| 研究機関 | 麻布大学 (2022)
自治医科大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
佐藤 祐介 麻布大学, 獣医学部, 講師 (20757265)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | バクテリオファージ / クローン病 / 炎症性腸疾患 / 合成生物学 / 細菌叢 / CRISPR/Cas |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの腸管内には数百兆個の細菌が棲みつき、複雑なコミュニティ(細菌叢)を形成している。この細菌叢が健康の維持に関連していることが明らかになるとともに、細菌叢の健全化とその維持に関する試みが始まっている。しかし、既報の技術には未だ多くの障壁が存在している。そこで、この研究では、これまでの方法とは異なる新しい技術開発研究を行う。具体的には菌に感染するウイルス(バクテリオファージ)に着目し、これを改変した新しい製剤を合成する。そして、菌特異的に感染するバクテリオファージの性質から、本製剤が動物に副作用を与えず細菌叢中の悪玉菌を特異的に除去し、細菌叢健全化できることを検証する。
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| 研究実績の概要 |
クローン病 (CD) は炎症性腸疾患の一つであり、消化管の慢性的な炎症を特徴とする難病である。国内では、本疾病の患者数は難病の中でも特に多いにも関わらず、未だ根本的な治療法 が存在しないことが患者の大きな負担となっている。CDの発生には腸管細菌叢との関連が言われ、健常者と比較し患者の細菌叢は破綻 (Dysbiosis) を起こしていることが報告されている。そして近年の研究で、そのDysbiosisにはAIECと呼ばれる大腸菌のグループの関与が示唆されている。この研究では、細菌のウイルスであるバクテリオファージ (ファージ)、特に合成ファージを用いてAIEC除去によるDysbiosisの正常化と治療効果を検証する。
本年度は合成ファージに関する研究を実施した。1.ファージ合成。昨年度成功したファージ合成技術、特に人工ゲノム合成についての精度向上を試みた。具体的には長鎖ゲノムの効率的な連結方法の検討で、細胞株の選別により大規模なスクリーニングを必要とせずに目的の人工ゲノムを有するクローンの選択が可能となった。2. 長鎖ゲノムの抽出方法。ファージを再起動するためには傷のない長鎖のゲノムが必要である。これまでは既存のキットを使用し傷があっても大量に収集することで対応していたが、これをマニュアルでの抽出方法により少量でも質を高いものにすることに変更した。これにより効率的な再起動を実現した。3. 簡便な遺伝子改変ファージ素材の構築。これまでに確立してきたファージの改変方法は本来の宿主以外の細胞を使った改変方法であり、時間を要する。そこで、ファージに機能的な配列を導入することでより簡便な改変を可能にするモジュールの開発を行った。具体的にはファージのゲノム中にloxPなどを導入することで宿主細胞内で該当部位に任意の遺伝子を簡便に出し入れできるようにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
この期間では実験の仕上げとして動物実験を多く行う予定であった。しかし、研究者に所属機関の異動あったこと、そして異動に伴う疾患モデルマウスの移動および飼養の制限が新型感染症に伴い存在したことにより行えなかった。2022年度末に新しい環境への動物の移動と飼育を開始できたため、翌年度に実験を行うこととした。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度行えなかった動物実験を中心に行う。具体的には野生型ファージと合成ファージを用いた比較と解析を中心に進める予定で、状況に応じて合成ファージのブラッシュアップも進める予定である。
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