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真菌ゲノミクスによる薬剤耐性株出現機構と病原因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07001
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49050:細菌学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

高橋 弘喜  千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (60548460)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 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)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード病原真菌 / アスペルギルスフミガタス / 薬剤耐性 / ゲノム / 集団構造 / ゲノム解析 / Aspergillus fumigatus / 系統解析 / 次世代シーケンサー
研究開始時の研究の概要

環境中に普遍的に存在する糸状菌アスペルギルスフミガタスは、肺アスペルギルス症の主要な原因菌である。治療中にアゾール系抗真菌薬に対する耐性株が出現すると極めて難治となる。薬剤耐性となった菌株の系統的な特徴や臨床分離株のゲノム的特徴について明らかにできれば、新たな治療戦略を確立する上で重要な知見となる。本研究では、臨床分離株と環境分離株の大規模な(>150株)ゲノム解析を実施し、薬剤耐性が出現する系統、および病原性を規定する系統という2つの高リスク系統の同定とそれらに関連する因子の探索を目的とする。

研究成果の概要

環境中に普遍的に存在する真菌アスペルギルスフミガタスは、重篤な肺アスペルギルス症の原因菌である。近年、我が国を含む先進国を中心に肺アスペルギルス症が増加傾向にあり、主に治療に使用されているアゾール系抗真菌薬に対する耐性株も出現していることから、その治療戦略の確立が急務となっている。しかしながら、薬剤耐性株の分離頻度やその遺伝的背景の関連については明らかとなっていない。本研究では、日本で分離されたアスペルギルスフミガタス171株を収集し、それらの薬剤感受性とゲノム配列を明らかにして、世界で分離された菌株との統合解析によって、日本で分離された株のゲノム的特徴を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アスペルギルスフミガタスの薬剤耐性化に寄与する遺伝子座を同定した。このことにより、感染菌の系統を評価することで、薬剤耐性化が起こり得るかの予測にも繋げることが可能となる。さらに診断に応用されれば、治療中に薬剤耐性化のリスク評価が可能となり、治療方針の先鋭化につながるなど、医療への応用が期待される。一方で、真菌はペニシリンに代表される創薬資源として重要であるため、本研究で産生されたゲノムデータの利活用により、新規有用物質の発見が期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Genomic diversity of the pathogenic fungus Aspergillus fumigatus in Japan reveals the complex genomic basis of azole resistance2024

    • 著者名/発表者名
      He Xiaohui、Kusuya Yoko、Hagiwara Daisuke、Toyotome Takahito、Arai Teppei、Bian Cai、Nagayama Masaki、Shibata Saho、Watanabe Akira、Takahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 号: 1 ページ: 274-274

    • DOI

      10.1038/s42003-024-05902-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Aspergillus lacticoffeatus WU-2020, a Citric Acid Producer Suitable for Solid Culture That Belongs To Aspergillus Section <i>Nigri</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Isato、Takahashi Hiroki、Kusuya Yoko、Yaguchi Takashi、Shibata Akira、Kirimura Kohtaro
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 12 号: 1

    • DOI

      10.1128/mra.01093-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome Sequence of Basidiomycetous Yeast Mrakia gelida MGH-2, Isolated from Skarvsnes Ice-Free Area, East Antarctica2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Ishihara Jun-ichi、Toyoda Atsushi、Takahashi Hiroki、Kudoh Sakae
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1128/mra.01064-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reducing the number of accepted species in<i>Aspergillus</i>series<i>Nigri</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Bian C.、Kusuya Y.、Sklen?? F.、D'hooge E.、Yaguchi T.、Ban S.、Visagie C.M.、Houbraken J.、Takahashi H.、Hubka V.
    • 雑誌名

      Studies in Mycology

      巻: 102 号: 1 ページ: 95-132

    • DOI

      10.3114/sim.2022.102.03

    • 関連する報告書
      2022 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] A novel Zn2-Cys6 transcription factor clcA?contributes to copper homeostasis in Aspergillus fumigatus2022

    • 著者名/発表者名
      Kusuya Yoko、Bian Cai、Hagiwara Daisuke、Ban Sayaka、Takahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 68 号: 5-6 ページ: 605-617

    • DOI

      10.1007/s00294-022-01250-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dysfunction of Ras-GAP protein AfgapA contributes to hypoxia fitness in Aspergillus fumigatus2022

    • 著者名/発表者名
      Bian Cai、Kusuya Yoko、Hagiwara Daisuke、Ban Sayaka、Lu Yu、Nagayama Masaki、Takahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Current Genetics

      巻: 68 号: 5-6 ページ: 593-603

    • DOI

      10.1007/s00294-022-01249-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Quality Genome Sequence of Cystobasidium tubakii JCM 31526 <sup>T</sup> , Isolated from East Ongul Island, Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Ishihara Jun-ichi、Toyoda Atsushi、Takahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 10

    • DOI

      10.1128/mra.00741-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequences of Five Cystobasidium ongulense Strains Isolated from Areas near Syowa Station, East Antarctica2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Ishihara Jun-ichi、Gotoh Yasuhiro、Hayashi Tetsuya、Takahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 号: 7

    • DOI

      10.1128/mra.00224-22

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intimate genetic relationships and fungicide resistance in multiple strains of <i>Aspergillus fumigatus</i> isolated from a plant bulb2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiroki、Oiki Sayoko、Kusuya Yoko、Urayama Syun‐ichi、Hagiwara Daisuke
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 23 号: 9 ページ: 5621-5638

    • DOI

      10.1111/1462-2920.15724

    • 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] Genetic differences between Japan and other countries in <i>cyp51A</i> polymorphisms of <i>Aspergillus fumigatus</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Majima Hidetaka、Arai Teppei、Kusuya Yoko、Takahashi Hiroki、Watanabe Akira、Miyazaki Yasunari、Kamei Katsuhiko
    • 雑誌名

      Mycoses

      巻: 64 号: 11 ページ: 1354-1365

    • DOI

      10.1111/myc.13370

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 病原真菌アスペルギルスフミガタスの遺伝系統の分布と薬剤耐性に関わる遺伝型解析2024

    • 著者名/発表者名
      He Xiaohui,楠屋陽子,萩原大祐,豊留孝仁,新居鉄平,Bian Cai,永山聖樹,柴田紗帆,渡邉哲,高橋弘喜
    • 学会等名
      第18回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Genomic diversity of the pathogenic fungus Aspergillus fumigatus in Japan reveals the complex genomic basis of azole resistance2024

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H
    • 学会等名
      The 10th Global Network Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 我が国におけるアスペルギルスフミガタスの遺伝系統の分布と薬剤耐性に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      He Xiaohui,楠屋陽子,萩原大祐,豊留孝仁,新居鉄平,Bian Cai,永山聖樹,柴田紗帆,渡邉哲,高橋弘喜
    • 学会等名
      第22回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Search for novel secondary metabolic gene clusters by large-scale genome analysis of Aspergillus fumigatus,2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nagayama, Yoko Kusuya, Hiroki Takahashi
    • 学会等名
      The 9th Global Network Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus fumigatusの大規模ゲノム解析による二次代謝遺伝子クラスターの探索2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nagayama, Yoko Kusuya, Hiroki Takahashi
    • 学会等名
      糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物ゲノム研究法の進展とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      高橋弘喜
    • 学会等名
      第121回日本皮膚科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 病原真菌アスペルギルスフミガタスの遺伝型解析2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 弘喜
    • 学会等名
      第199回酵母細胞研究会例会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aspergillus fumigatusと感染ウイルスのdual-genomicsによる進化的な関係性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      千葉悠斗,高橋弘喜,楠屋陽子,渡辺哲,浦山俊一,萩原大祐
    • 学会等名
      第20回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Aspergillus fumigatus感性株は本邦と欧州で異なったcyp51A遺伝子多型をもつ2021

    • 著者名/発表者名
      馬嶋秀考,新居鉄平,楠屋陽子,高橋弘喜,渡邉哲,矢口貴志,宮崎泰成,亀井克彦
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 同一植物球根から分離された Aspergillus fumigatusの比較ゲノム解析と農薬感受性試験2021

    • 著者名/発表者名
      萩原大祐,老木紗予子,楠屋陽子,高橋弘喜
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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