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細菌叢の正常化と疾患治療を目的としたバクテリオファージ療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K17060
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関麻布大学 (2022-2023)
自治医科大学 (2020-2021)

研究代表者

佐藤 祐介  麻布大学, 獣医学部, 講師 (20757265)

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 *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)
キーワードクローン病 / バクテリオファージ / ファージセラピー / 細菌叢 / 難病 / 炎症性腸疾患 / 合成生物学 / CRISPR/Cas
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。

研究成果の概要

クローン病(CD)は指定難病の一つであり、消化管の慢性的な炎症を特徴とする炎症性腸疾患でである。発症には細菌叢の破綻が関与しており、特にAIECが関連しているとされている。しかし、治療ガイドラインには細菌叢を対象とした治療指針は含まれていない。申請者は、細菌叢中からバクテリオファージを用いて、AIECを除去することで疾病治療が可能と考えた。実際にマウスを用いた実験でAIECの除去と病態改善を証明するとともに、AIEC特異的遺伝子に対するCRISPRの標的指向性を解析した。以上のことから細菌叢を標的とした合成ファージ療法に関する成果を得ることができ、クローン病の新しい治療法の道筋を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒト腸管には細菌が棲みついおり、健康維持に重要である。しかし、この細菌叢が乱れると病気の原因となる。治療のために細菌叢を正常化する方法が注目されているが、既存の手法には確実性などの問題があり、臨床への展開が遅れている。この研究では細菌叢中に微量ながら存在するが他の細菌を支配し、細菌叢を破綻状態に追い込む種に着目した。この原因菌を細菌のウイルスであるバクテリオファージを用いて特異的に除去することで細菌叢を正常化し、難病モデルにおいて治療効果があることを確認した。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Coordination of prophage and global regulator leads to high enterotoxin production in staphylococcal food poisoning-associated lineage2024

    • 著者名/発表者名
      Sato'o Yusuke、Hisatsune Junzo、Aziz Fatkhanuddin、Tatsukawa Nobuyuki、Shibata-Nakagawa Mari、Ono Hisaya K.、Naito Ikunori、Omoe Katsuhiko、Sugai Motoyuki
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 12 号: 3

    • DOI

      10.1128/spectrum.02927-23

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Association Between Onset of Staphylococcal Non-menstrual Toxic Shock Syndrome With Inducibility of Toxic Shock Syndrome Toxin-1 Production2022

    • 著者名/発表者名
      Taki Yusuke、Watanabe Shinya、Sato’o Yusuke、Tan Xin-Ee、Ono Hisaya K.、Kiga Kotaro、Aiba Yoshifumi、Sasahara Teppei、Azam Aa Haeruman、Thitiananpakorn Kanate、Veeranarayanan Srivani、Li Feng-Yu、Zhang Yuancheng、Kawaguchi Tomofumi、Hossain Sarah、Maniruzzaman、Hu Dong-Liang、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 13 ページ: 765317-765317

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.765317

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of <i>Staphylococcus aureus</i> positive for Staphylococcal enterotoxin S and T genes2021

    • 著者名/発表者名
      SATO’O Yusuke、OMOE Katsuhiko、AIKAWA Yasuko、KANO Mayuko、ONO Hisaya K.、HU Dong-Liang、NAKANE Akio、SUGAI Motoyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 83 号: 7 ページ: 1120-1127

    • DOI

      10.1292/jvms.20-0662

    • NAID

      130008064538

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of ultrasound irradiation on Staphylococcus epidermidis biofilm2021

    • 著者名/発表者名
      Koibuchi Harumi、Fujii Yasutomo、Sato’o Yusuke、Mochizuki Takashi、Yamada Toshiyuki、Cui Longzhu、Taniguchi Nobuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 48 号: 4 ページ: 439-448

    • DOI

      10.1007/s10396-021-01120-3

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Identification and characterization of mutations responsible for the β-lactam resistance in oxacillin-susceptible mecA-positive Staphylococcus aureus2020

    • 著者名/発表者名
      Boonsiri Tanit、Watanabe Shinya、Tan Xin-Ee、Thitiananpakorn Kanate、Narimatsu Ryu、Sasaki Kosuke、Takenouchi Remi、Sato’o Yusuke、Aiba Yoshifumi、Kiga Kotaro、Sasahara Teppei、Taki Yusuke、Li Feng-Yu、Zhang Yuancheng、Azam Aa Haeruman、Kawaguchi Tomofumi、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 16907-16907

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73796-5

    • 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] Association of mprF mutations with cross-resistance to daptomycin and vancomycin in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)2020

    • 著者名/発表者名
      Thitiananpakorn Kanate、Aiba Yoshifumi、Tan Xin-Ee、Watanabe Shinya、Kiga Kotaro、Sato’o Yusuke、Boonsiri Tanit、Li Feng-Yu、Sasahara Teppei、Taki Yusuke、Azam Aa Haeruman、Zhang Yuancheng、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 16107-16107

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73108-x

    • 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] Development of CRISPR-Cas13a-based antimicrobials capable of sequence-specific killing of target bacteria2020

    • 著者名/発表者名
      Kiga Kotaro、Tan Xin-Ee、Ibarra-Ch?vez Rodrigo、Watanabe Shinya、Aiba Yoshifumi、Sato’o Yusuke、Li Feng-Yu、Sasahara Teppei、Cui Bintao、Kawauchi Moriyuki、Boonsiri Tanit、Thitiananpakorn Kanate、Taki Yusuke、Azam Aa Haeruman、Suzuki Masato、Penad?s Jos? R.、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 2934-2934

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16731-6

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of a Panton-Valentine Leukocidin-Negative Staphylococcus aureus Strain Isolated from a Patient with Pervasive Necrotizing Soft Tissue Infection2020

    • 著者名/発表者名
      Aiba Yoshifumi、Watanabe Shinya、Tsukahara Rieko、Umemoto Naoka、Thitiananpakorn Kanate、Boonsiri Tanit、Li Feng-Yu、Kiga Kotaro、Sato’o Yusuke、Tan Xin-Ee、Taki Yusuke、Azam Aa Haeruman、Zhang Yuancheng、Sasahara Teppei、Demitsu Toshio、Cui Longzhu
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 23

    • DOI

      10.1128/mra.00295-20

    • 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
  • [学会発表] ブドウ球菌エンテロトキシン Sおよび T陽性黄色 ブドウ球菌に関する分子遺伝学的解析2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 祐介, 重茂 克彦, 相川 靖子, 狩野 真由子, 小野 久弥, 胡 東良, 中根 明夫, 菅井 基行
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜透過性ペプチド固定化高分子を用いたマウス樹 状細胞のゲノム編集誘導の試み2022

    • 著者名/発表者名
      志水 孝之, 鵜川 真実, 佐藤 祐介, 佐久間 信至, 川本 恵子, 岡本 まり子
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス肥満細胞腫細胞株へのRNP複合体導入検討ならびに機能遺伝子欠損細胞の作製2022

    • 著者名/発表者名
      磯貝 亮弥, 保坂 真希, 佐藤 祐介, 川本 恵子, 岡本 まり子
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩川 麗良, 岡本 憲明, 渡邉 健司, 水上 洋一, 永根 大幹, 山内 章寛, 金井 詠一, 高木 哲, 山下 匡, 佐藤 祐介, 川本 恵子, 岡本 まり子2022

    • 著者名/発表者名
      TCRシグナル刺激によるイヌ TCRレパートリーへの影響
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] クロストーク法によるKlebsiella pneumoniaeに対する広感染宿主域ファージの分離2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤祐介, 氣駕恒太朗, 渡邊真弥, anit Boonsiri, 李峰宇, 相羽由詞, 李俊傑, Azam Haeruman, 笹原鉄平, 崔龍洙
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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