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ファージ育種を利用した革新的抗菌療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K20575
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0601:農芸化学およびその関連分野
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

小島 新二郎  国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 研究員 (60967793)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードバクテリオファージ / 薬剤耐性菌 / ゲノム改変ファージ / 抗ファージ免疫機構 / ファージ療法 / ファージ合成 / 遺伝子欠損ファージライブラリ
研究開始時の研究の概要

近年、抗生物質の効かない薬剤耐性菌による死亡者数が増加しており、世界的な問題となっている。これまでに、抗菌薬治療に代わる治療方法として、細菌を特異的に殺菌するウイルスであるバクテリオファージ(ファージ)を用いたファージ療法の開発が試みられている。しかし、現在のファージ療法の技術では患者に感染した細菌を殺滅できないことがファージ療法の最大の障壁となっている。この障壁を取り払うためには、治療に必要な高い殺菌力を持つファージの確保が重要である。そこで申請者は、大腸菌を用いたランダムミュータジェネシスの手法を用いて、高効率殺菌ファージ(キラーファージ)を構築し、治療効果の高いファージ療法を目指す。

研究成果の概要

抗菌薬治療に代わる治療方法として、バクテリオファージ(ファージ)を用いたファージ療法の開発が試みられている。しかし、現在のファージ療法の技術では患者に感染した細菌を殺滅できないことがファージ療法の最大の障壁となっている。そこで申請者は、独自に環境中から分離したファージ(DruSM1)の全遺伝子欠損株ライブラリを作製し、遺伝子欠損による殺菌力への影響を解析した。その結果、2種類の遺伝子欠損ファージにおいて、細菌の持つ抗ファージ免疫機構から逃避することにより、親株よりも殺菌力が向上した。本研究の成果は、より治療効率を向上させルための治療用ファージの開発に貢献する知見を提供する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、抗生物質の効かない薬剤耐性菌による死亡者数が増加しており、世界的な問題となっている。2050年には耐性菌を起因とする死亡者数が年間1,000万人に達すると見積もられている。本研究では、抗生物質の代替としてのファージ療法をより治療効率の高いものにするために、ファージゲノムの改変を駆使した殺菌力の向上を試みた。本研究の成果は、薬剤耐性菌の制圧に向けたファージ療法の洗練化に貢献するとともに、ファージの殺菌力を減弱させる細菌が保有する数多くの抗ファージ免疫機構に対処する必要があることも明らかにした。

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

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Harnessing a T1 Phage-Derived Spanin for Developing Phage-Based Antimicrobial Development2024

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Wakana、Ojima Shinjiro、Tamura Azumi、Azam Aa Haeruman、Kondo Kohei、Yuancheng Zhang、Cui Longzhu、Shintani Masaki、Suzuki Masato、Takahashi Yoshimasa、Watashi Koichi、Tsuneda Satoshi、Kiga Kotaro
    • 雑誌名

      BioDesign Research

      巻: 6 ページ: 0028-0028

    • DOI

      10.34133/bdr.0028

    • 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] Synthetic phage-based approach for sensitive and specific detection of Escherichia coli O1572024

    • 著者名/発表者名
      Tamura Azumi、Azam Aa Haeruman、Nakamura Tomohiro、Lee Kenichi、Iyoda Sunao、Kondo Kohei、Ojima Shinjiro、Chihara Kotaro、Yamashita Wakana、Cui Longzhu、Akeda Yukihiro、Watashi Koichi、Takahashi Yoshimasa、Yotsuyanagi Hiroshi、Kiga Kotaro
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2024 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-024-06247-w

    • 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] Systematic Discovery of Phage Genes that Inactivate Bacterial Immune Systems2024

    • 著者名/発表者名
      Ojima Shinjiro、Azam Aa Haeruman、Kondo Kohei、Nie Wenhan、Wang Sai、Chihara Kotaro、Tamura Azumi、Yamashita Wakana、Nakamura Tomohiro、Sugawara Yo、Sugai Motoyuki、Zhu Bo、Takahashi Yoshimasa、Watashi Koichi、Kiga Kotaro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 0-0

    • DOI

      10.1101/2024.04.14.589459

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 細菌由来抗ファージ防御機構を無力化するファージ由来因子の網羅的な探索2024

    • 著者名/発表者名
      小島新二郎、アザム アア ハエルマン、近藤恒平、千原康太郎、田村あずみ、山下和可奈、佐藤、中村暢宏、高橋宜聖、渡士幸一、氣駕恒太朗
    • 学会等名
      第97回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ⼤腸菌臨床分離株に保存された新規ファージ防御システムの多様性とファージ防御能の評価2023

    • 著者名/発表者名
      千原 康太郎, 近藤 恒平, Aa Haeruman Azam, 小島 新二郎, 菅原 庸, 氣駕 恒太朗
    • 学会等名
      第19回21世紀大腸菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 合成ファージによる高感度・高特異的な大腸菌O157:H7検出方法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      田村あずみ, Aa Haeruman Azam, 中村暢宏, 李 謙一, 近藤恒平, 小島新二郎, 千原康太郎, 山下和可奈, 崔 龍洙, 伊豫田 淳, 明田幸宏, 渡士幸一, 高橋宜聖, 四柳 宏, 氣駕恒太朗
    • 学会等名
      日本ファージセラピー研究会 第3回 研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 組換えファージ及び遺伝子のスクリーニング方法2024

    • 発明者名
      小島 新二郎
    • 権利者名
      小島 新二郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-053820
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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