| 研究課題/領域番号 |
22K19416
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐藤 豊孝 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (30756474)
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| 研究分担者 |
横田 伸一 札幌医科大学, 医学部, 教授 (10325863)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 細菌 / 遺伝子変異 / 肺炎桿菌 / 病原性細菌 / 進化予測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細菌感染症は世界共通の問題である。医療現場で問題となっている細菌の病原性や薬剤耐性因子の詳細な解析は進んでいるが、『本病原性細菌は今後どのように進化し医療上の問題を引き起こす可能性があるのか？』といった未来予測に対する科学的検証は行われていない。本研究では遺伝子変異スピードを加速度的に増加させた病原性細菌の生体内適応進化モデルを構築し、通常数ヶ月から数百年レベルが必要な病原性細菌の病原性や多剤耐性化の進化様式を数日にて明らかにすることを目的とした病原性細菌の未来予測を行う。
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| 研究実績の概要 |
細菌感染症は世界共通の問題である。医療現場で問題となっている細菌の病原性や薬剤耐性因子の詳細な解析は進んでいるが、『本病原性細菌は今後どのように進化し医療上の問題を引き起こす可能性があるのか？』といった未来予測に対する科学的検証は行われておらず、本評価系も存在しない。これらの学術的問いに応えるべき、本研究では遺伝子変異スピードを加速度的に増加させた病原性細菌の生体内適応進化モデルを構築し、病原性細菌の病原性や多剤耐性化の進化様式を明らかにすることを目的とする。
今年度は臨床検体から肺炎桿菌を分離・同定し収集した。また、収集した臨床分離株の薬剤感受性試験および血清感受性試験を行った。加えて、これらの菌株からDNAを抽出し、抽出したDNAを用いてDNAライブラリーを作製した。作製したDNAライブラリーを次世代シークエンサーで解析し、各菌株のゲノム情報を得た。得られたゲノム配列を用いてゲノム解析を行いMLST型、莢膜型、薬剤耐性遺伝子の同定を行った。上記から臨床上問題となり得る肺炎桿菌臨床分離株を選択した。選択した臨床分離株を親株として、相同組替え法またはPORTMAGE法を用いてDNA修復遺伝子であるmutS 欠損株(=DNA修復遺伝子機能欠損株)を作製した。リファンピシンアッセイ(リファンピシン添加培地でのリファンピシン耐性変異株の出現頻度の測定)の結果、作製したmutS欠損株は親株に比較し800倍以上の高い変異率を有することが確認できた。本株を用いて次年度以降の評価を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の実験計画どおり全ての内容を遂行できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
肺炎桿菌臨床分離株およびDNA修復遺伝子機能欠損株を用いた生体内環境下での遺伝的進化と適応性の評価>生体内環境下を模擬した実験系を構築する。本研究では肺炎桿菌の侵襲性を病原性の進化として評価することとし、血液内および抗菌薬存在下を模擬する。臨床分離株の一部を用いた実験は。確立した各生体内環境を模擬した実験系で菌株を継代培養し、培養開始時と継代培養終了後の菌株ゲノム用いて全ゲノム解析し変異遺伝子数および変異が起きた遺伝子部位の解析を行う。
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