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細菌の耐性化機構を回避するファージ療法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 22K19618
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

川端 重忠  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50273694)

研究分担者 山口 雅也  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00714536)
住友 倫子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50423421)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードバクテリオファージ / レンサ球菌 / バイオインフォマティクス / ファージ療法 / 耐性化 / 抗CRISPR分子 / 耐性化回避
研究開始時の研究の概要

本研究計画では、新たな感染症治療薬候補としての、細菌の耐性化を回避する人工合成ファージの創出を目指す。通常バクテリオファージはヒトに感染しないため、特異性が高く薬剤耐性菌に対する新たな切り札となりうる。一方で、細菌はCRISPR-Cas機構などにより、ファージ耐性を獲得する。本研究では、ヒトの口腔や咽頭由来のレンサ球菌を宿主細菌として、日本の臨床分離株に分布するファージ配列の探索を行うとともに、細菌のファージ耐性機構を突破する能力を付与した人工合成ファージを作製して、耐性化しにくいファージ療法の探索を行う。

研究成果の概要

本研究では、ヒトの口腔や咽頭由来のレンサ球菌を宿主細菌として、日本の臨床分離株に分布するファージ配列の探索を行った。
当教室で収集したレンサ球菌311株について、ドラフトゲノム配列の解読を行った。得られたシーケンスデータについて、fastpによるデータクリーニング、SKESAを用いたde novo assemble、pharokkaによる遺伝子のアノテーションを実施した。特に溶菌酵素について着目し、1898個のendolysin遺伝子、115個のamidase遺伝子、462個のholin遺伝子を得た。これらの遺伝子について分子系統解析を行い、系統関係を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、感染症の新たな治療戦略としてファージ療法が注目されている。背景には、多剤耐性菌の世界的な増加がある。ファージ療法は、細菌に感染するウイルスであるバクテリオファージの殺菌能を利用した治療法であり、ロシアなどの東欧諸国においてファージ療法は用いられてきた。また、2016年に米国にて、既存の抗菌薬で治療不可能であった超多剤耐性菌感染患者がファージ療法の実施によって完治し、大きな衝撃を与えた。
通常バクテリオファージはヒトに感染しないため、特異性が高く薬剤耐性菌に対する新たな切り札となりうる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 6件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 連載 臨床医のための微生物学講座・Vol.5 基礎研究からみた化膿レンサ球菌による病態形成機構と宿主の防御機構2024

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,川端重忠
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 288 号: 10 ページ: 869-874

    • DOI

      10.32118/ayu28810869

    • ISSN
      0039-2359
    • 年月日
      2024-03-09
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Respiratory tract barrier dysfunction in viral-bacterial co-infection cases.2024

    • 著者名/発表者名
      Sumitomo T, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Jpn. Dent. Sci. Rev.

      巻: 60 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.12.006

    • 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] Analysis of FctB3 crystal structure and insight into its structural stabilization and pilin linkage mechanisms.2023

    • 著者名/発表者名
      Takebe K, Suzuki M, Sangawa T, Kreikemeyer B, Yamaguchi M, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S, Nakata M.
    • 雑誌名

      Arch. Microbiol.

      巻: 206 号: 1 ページ: 4-4

    • DOI

      10.1007/s00203-023-03727-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Elucidation of independently modulated genes in Streptococcus pyogenes reveals carbon sources that control its expression of hemolytic toxins.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirose Y, Poudel S, Sastry AV, Rychel K, Lamoureux CR, Szubin R, Zielinski CD, Lim HG, Menon DN, Bergsten H, Uchiyama S, Hanada T, Kawabata S, Palsson BO, Nizet V.
    • 雑誌名

      mSystems

      巻: 8 号: 3

    • DOI

      10.1128/msystems.00247-23

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of ribonuclease Y in pilus production by M49 <i>Streptococcus pyogenes</i> strain via modulation of messenger RNA level of transcriptional regulator2023

    • 著者名/発表者名
      Kubota Seiko、Nakata Masanobu、Hirose Yujiro、Yamaguchi Masaya、Kreikemeyer Bernd、Uzawa Narikazu、Sumitomo Tomoko、Kawabata Shigetada
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: - 号: 7 ページ: 319-333

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13069

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial: A sweet deal - Glycobiology in host-pathogen interactions.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi K., Naito-Matsui Y., Soares Zaramela L., van Sorge N.M., Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 14 ページ: 1341820-1341820

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1341820

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Pneumococcal BgaA promotes host organ bleeding and coagulation in a mouse sepsis model.?2022

    • 著者名/発表者名
      Takemura M, Yamaguchi M, Kobayashi M, Sumitomo T, Hirose Y, Okuzaki D, Ono M, Motooka D, Goto K, Nakata M, Uzawa N, Kawabata S.
    • 雑誌名

      FRONTIERS IN CELLULAR AND INFECTION MICROBIOLOGY

      巻: 12 ページ: 844000-844000

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.844000

    • 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] Contribution of?Streptococcus pyogenes?M87 protein to innate immune resistance and virulence.?2022

    • 著者名/発表者名
      Hirose Y, Kolesinski P, Hiraoka M, Uchiyama S, Zurich R.H, Kumaraswamy M, Bjanes E, Ghosh P, Kawabata S, Nizet V.
    • 雑誌名

      MICROBIAL PATHOGENESIS

      巻: 169 ページ: 105636-105636

    • DOI

      10.1016/j.micpath.2022.105636

    • 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] The group A?Streptococcus?interleukin-8 protease SpyCEP promotes bacterial intracellular survival by evasion of autophagy.2022

    • 著者名/発表者名
      Bergmann R, Gulotta G, Andreoni F, Sumitomo T, Kawabata S, Zinkernagel A.S, Chhatwal G.S, Nizet V, Rohde M, Uchiyama S.
    • 雑誌名

      INFECTIOUS MICROBES & DISEASES

      巻: 4 号: 3 ページ: 116-123

    • DOI

      10.1097/im9.0000000000000098

    • 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] Oral mitis group streptococci reduce infectivity of influenza A virus via acidification and H2O2?production.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Sumitomo T, Nakata M, Kuwata H, Kawabata S.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 11 ページ: e0276293-e0276293

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276293

    • 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] Construction of human three-dimensional lung model using layer-by-layer method.2022

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu Y, Akagi T, Sumitomo T, Takahara Y, Akiyama S, Kawabata S*, Akashi M.
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part C methods.

      巻: 29 号: 3 ページ: 95-102

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2022.0184

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Secondary streptococcal infection following influenza.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Sumitomo T, Nakata M, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol.

      巻: In press 号: 6 ページ: 253-263

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12965

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oral mitis group streptococci: A silent majority in our oral cavity.2022

    • 著者名/発表者名
      Okahashi N, Nakata M, Kuwata H, Kawabata S.
    • 雑誌名

      MICROBIOLOGY AND IMMUNOLOGY

      巻: 66 号: 12 ページ: 539-551

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13028

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肺炎球菌の種の壁を超える進化機構 ~肺炎球菌は口腔レンサ球菌の遺伝子を取り込んで耐性化する~.2022

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,川端重忠.
    • 雑誌名

      日本歯科医師会雑誌

      巻: 75 ページ: 185-193

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模情報解析を活用した細菌感染症の病態解明2024

    • 著者名/発表者名
      山口雅也.
    • 学会等名
      Cyber HPC Symposium 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the impact of age-related changes in the host response on the severity of pneumococcal infections2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Kobayashi M, Kawanishi K, Ono M, Motooka D, Okuzaki D, Kawabata S.
    • 学会等名
      FEMS2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Insight into neutrophil phenotypic alterations in relation to the severity of pneumococcal infection with age2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Kobayashi M, Kawanishi K, Ono M, Motooka D, Okuzaki D, Kawabata S.
    • 学会等名
      The 21st Awaji International 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] Hyaluronidase in Streptococcus pyogenes-analysis based on structural biology and molecular phylogenetics2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Yamaguchi M, Takebe K, Nakata M, Sumitomo T, Suzuki M, Nizet V, Kawabata S.
    • 学会等名
      2023 Society for Glycobiology (SfG) Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌の血清型1型におけるモジュロンデータベースの紹介と活用法2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬雄二郎,川端重忠.
    • 学会等名
      第97回日本感染症学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ゲノムワイド関連解析による侵襲性肺炎球菌感染症の発症因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      チーム阪大リトリート2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 日本および世界のemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症に関与する遺伝因子の比較2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐,広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      第53回レンサ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌感染症の重症化に寄与する宿主の肺環境の解析2023

    • 著者名/発表者名
      小林桃子,山口雅也,川西邦夫,元岡大祐,奥崎大介,川端重忠.
    • 学会等名
      第17回細菌学若手コロッセウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細菌シングルセルゲノム解析による唾液細菌叢の解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 独立主成分分析で明らかにしたStreptococcus pyogenesのモジュロン情報の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬雄二郎,杉山真央,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模ゲノム解析による侵襲性肺炎球菌感染症の発症機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Streptococcus sanguinis が産生する線毛タンパク質の X線結晶構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      武部克希,鈴木守,東 孝太郎,山口雅也,住友 倫子,川端重忠,中田 匡宣.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌のRNase Yによる線毛産生量の調節2023

    • 著者名/発表者名
      中田匡宣,窪田星子,広瀬雄二郎,山口雅也,住友倫子,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オミクス解析を用いたemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症の発症に関与するメカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐,広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      2023年口腔微生物研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シングルセルRNA-seq解析による細菌性肺炎重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,小林桃子,川西邦夫,大野誠之,元岡大祐,奥崎大介,川端重忠.
    • 学会等名
      NGS EXPO 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌叢が潰瘍性大腸炎モデルマウスの疾患重症度に与える影響の検討2023

    • 著者名/発表者名
      池田恵莉,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第76回日本細菌学会関西支部総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 異分野融合による肺炎球菌感染症の重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也.
    • 学会等名
      第35回微生物シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規感染制御法の確立に向けた細菌性肺炎の重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      住友倫子,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Streptococcus pyogenesのモジュロン情報は溶血活性を変化させる炭素源を明らかにする2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬 雄二郎, Victor Nizet, Bernhard O. Palsson, 川端 重忠.
    • 学会等名
      第96回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌の自己融解酵素LytAによる溶菌過程の高速AFM観察2023

    • 著者名/発表者名
      太田 悠夢,山下 隼人,東 孝太郎,山口 雅也,川端 重忠,阿部 真之.
    • 学会等名
      第96回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 侵襲性に関与するemm89型化膿レンサ球菌の因子の探索と分子生物学的解析2023

    • 著者名/発表者名
      大野 誠之,山口 雅也,元岡 大祐,広瀬 雄二郎,東 孝太郎,秋山 徹,住友 倫子,池辺 忠義,奥野 ルミ,川端 重忠.
    • 学会等名
      第96回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢による宿主応答の変化が肺炎球菌感染症の重症化に及ぼす影響の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山口 雅也
    • 学会等名
      第96回 日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of iModulons in Streptococcus pyogenes reveals carbon sources that change its hemolytic activity2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬 雄二郎,Victor Nizet,Bernhard O. Palsson,川端 重忠.
    • 学会等名
      International Symposium for Future Mucosal Vaccines
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲノムワイド関連解析を用いたemm89型化膿レンサ球菌による侵襲性感染症の発症因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      大野 誠之, 山口 雅也, 広瀬 雄二郎, 東 孝太郎, 秋山 徹, 住友 倫子, 池辺 忠義, 山口 貴弘, 河原 隆二, 奥野 ルミ, 大塚 仁, 松本 裕子, 賀澤 優, 中西 典子, 中川 力, 川端 重忠.
    • 学会等名
      第14回学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of pneumococcal factors related to clinical symptoms through a genome-wide association study.2022

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Yamaguchi M, Kawabata S
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies The Online Edition 2022.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺炎球菌のニューモライシン依存的な鼻粘膜上皮バリア傷害と脳伝播機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      高原 悠樹, 住友 倫子, 河野 正充, 赤松 由佳子, 山口 雅也, 中田 匡宣, 保富 宗城, 川端 重忠.
    • 学会等名
      第52回 レンサ球菌研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺炎球菌を感染させた三次元肺組織モデルにおける上皮バリアの機能障害と炎症応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      赤松 由佳子,住友 倫子,高原 悠樹,山口 雅也,中田 匡宣,明石 満,川端 重忠.
    • 学会等名
      第64回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Streptococcus pneumoniae による肺炎において加齢が重症化に果たす機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口 雅也,小林 桃子,大野 誠之,川端 重忠.
    • 学会等名
      第64回 歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己融解酵素によるグラム陽性細菌の溶菌過程の高速AFM観察2022

    • 著者名/発表者名
      太田 悠夢,山下 隼人,東 孝太郎,山口 雅也,川端 重忠,阿部 真之.
    • 学会等名
      第60回 日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオインフォマティクス研究ユニットの使い方:どのように情報解析を研究に組み込むか2022

    • 著者名/発表者名
      山口 雅也
    • 学会等名
      超実践的バイオインフォマティクスセミナー ~明日から研究に組み込める情報解析~
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 交互積層細胞コーティング法を用いた三次元肺組織モデルの構築と感染モデルへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      赤松 由佳子, 住友倫子, 高原悠樹, 広瀬雄二郎, 山口雅也, 中田匡宣, 秋山茂久, 明石満, 川端重忠.
    • 学会等名
      第75回 日本細菌学会関西支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 病原レンサ球菌に対するデータ駆動型の病態解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口 雅也
    • 学会等名
      第5回グローカル感染症研究セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.dent.osaka-u.ac.jp/mcrbio/mcrbio-2705

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 大学院歯学研究科 微生物学講座

    • URL

      https://web.dent.osaka-u.ac.jp/mcrbio/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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