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マイクロバイオーム・メタボローム解析による創傷環境の最適化:創傷感染予防の新戦略

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2567
補助金の研究課題番号 22J01636 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分58080:高齢者看護学および地域看護学関連
研究機関金沢大学 (2023)
横浜市立大学 (2022)

研究代表者

國光 真生  金沢大学, 保健学系, 助教

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード難治性創傷 / 細菌叢最適化 / 皮膚常在細菌叢 / ディスバイオシス / 臨界的定着 / 看護理工学
研究開始時の研究の概要

創部への細菌定着と感染の間に位置する臨界的定着では、組織への細菌侵入に対する免疫反応が起きているが、肉眼的な感染徴候がないために治療開始が遅れ、致死的な感染に移行する可能性が高い。本研究では臨界的定着の原因のひとつと考えられる創周囲皮膚との類似性が低いディスバイオシス状態の創部細菌叢に着目し、細菌叢の形成に大きく関与するメタボロームを是正することで創傷環境を最適化し、それによって創部細菌叢を制御する新たな予防介入の確立を目指す。

研究実績の概要

創部への細菌定着と感染の間に位置する臨界的定着では、組織への細菌侵入に対する免疫応答が起きているが、肉眼的な感染徴候がないために治療開始が遅れる。本研究では臨界的定着の原因のひとつと考えられる創周囲皮膚細菌叢との類似性が低いディスバイオシス状態の創部細菌叢を制御するために、創部細菌叢を皮膚常在細菌叢に類似させる新たな臨界的定着の予防介入の確立を目指す。
皮膚常在細菌叢中にも病原細菌は存在し、それらが宿主に与える影響は明らかではない。そこで、2023年度は皮膚細菌叢に病原細菌が含まれるモデル動物の開発および病原細菌が創部へ伝播することによる創傷治癒への影響の解明を目的とした。創傷感染の起炎菌である緑膿菌の培養液を含侵した床敷チップ(病原細菌群)とLB 培地のみを含侵した床敷チップ(コントロール群)が入ったケージ内で無菌マウスをそれぞれ14 日間飼育し、チップ中の細菌を皮膚に定着させた。その後、背部皮膚に全層欠損創を作製した。創作製前の背部皮膚および創作製後4日目の創面からスワブサンプルを採取し、細菌叢解析に供した。その結果、皮膚細菌叢と創部細菌叢ともに、コントロール群では緑膿菌が検出されなかったのに対し、病原細菌群では緑膿菌が優勢だった。一方、群間で創部面積に有意な差はなく、創傷治癒は遅延しなかった。本研究において皮膚細菌叢に病原細菌が含まれるモデルにおいて創部を作製した時、創部に病原細菌が伝播すること、さらにその病原細菌が伝播しても創傷治癒は遅延しないことを示唆する結果を得た。これは、無菌マウスにおいて皮膚細菌叢が形成される過程で病原細菌に対して免疫寛容が働き、その病原細菌が創部に伝播しても免疫寛容によって過剰な炎症が抑制された可能性が高い。今後は皮膚および創部組織における免疫細胞の誘導や炎症に関連する遺伝子発現の確認を行う。

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

新たな臨界的定着の予防介入を確立するための研究プロジェクトの一部として、本年度は皮膚常在細菌叢中の病原性細菌が創部に伝播することが創傷治癒に与える影響について明らかにした。これは創部細菌叢を皮膚常在細菌叢に類似させる介入を実施する際に安全性の面で重要な観点であり、優先度が高い研究である。本研究によってこれ以降に続く研究の基盤を構築できたことから、おおむね順調に経過していると判断した。

今後の研究の推進方策

引き続き皮膚常在細菌叢に含まれる病原細菌が創傷治癒に与える影響について解析を進めるとともに、研究計画に沿って2022年度に取り組んだディスバイオシスの形成原因の候補アミノ酸に関する解析を進める。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Amino Acid Analysis in Rat Wound Exudate by High-Performance Liquid Chromatography-Fluorescence Detection2024

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Makoto, Ishida Yuma, Kunimitsu Mao
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 45 号: 1 ページ: 31-34

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2023.021

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • 年月日
      2024-02-20
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アミノ酸解析におけるスワブを用いた創傷滲出液採取方法の適用可能性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      Mao Kunimitsu, Gojiro Nakagami, Makoto Tsunoda, Tomoko Akase, Makoto Oe
    • 雑誌名

      看護理工学会誌

      巻: 11 号: 0 ページ: 47-56

    • DOI

      10.24462/jnse.11.0_47

    • ISSN
      2188-4323, 2432-6283
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A method for harvesting viable cells from wound dressings2023

    • 著者名/発表者名
      Qin Qi、Haba Daijiro、Takizawa Chihiro、Tomida Sanai、Kunimitsu Mao、Minematsu Takeo、Sanada Hiromi、Nakagami Gojiro
    • 雑誌名

      Experimental Dermatology

      巻: 32 号: 9 ページ: 1521-1530

    • DOI

      10.1111/exd.14857

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between healing status and microbial dissimilarity in wound and peri-wound skin in pressure injuries2023

    • 著者名/発表者名
      Kunimitsu Mao、Nakagami Gojiro、Kitamura Aya、Minematsu Takeo、Koudounas Sofoklis、Ogai Kazuhiro、Sugama Junko、Takada Chika、Yeo SeonAe、Sanada Hiromi
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Viability

      巻: 32 号: 1 ページ: 144-150

    • DOI

      10.1016/j.jtv.2022.10.006

    • 関連する報告書
      2022 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] Expression levels of NPPB, ITGB6, CPNE4, EML5, and ITSN1 in fresh exudates swabbed from critically colonised and infected full-thickness wounds in rats.2023

    • 著者名/発表者名
      Takizawa C, Minematsu T, Nakagami G, Kitamura A, Koudounas S, Kunimitsu M, Sanada H.
    • 雑誌名

      International Wound Journal

      巻: 20 号: 4 ページ: 1088-1097

    • DOI

      10.1111/iwj.13965

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bacterial invasion into the epidermis of rats with sodium lauryl sulphate-irritated skin increases damage and induces incontinence-associated dermatitis2023

    • 著者名/発表者名
      Sofoklis Koudounas, Takeo Minematsu, Yuko Mugita, Ayano Nakai, Hiromi Tobe, Chihiro Takizawa, Mao Kunimitsu, Gojiro Nakagami, Hiromi Sanada
    • 雑誌名

      International Wound Journal

      巻: 20(1) 号: 1 ページ: 191-200

    • DOI

      10.1111/iwj.13864

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An in vivo critically colonised wound model with dysbiotic wound microbiota2022

    • 著者名/発表者名
      Kunimitsu Mao、Nakagami Gojiro、Minematsu Takeo、Koudounas Sofoklis、Sanada Hiromi
    • 雑誌名

      International Wound Journal

      巻: 20 号: 3 ページ: 648-658

    • DOI

      10.1111/iwj.13906

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 患者の療養環境から見た最適な夜間の褥瘡発生予防ケア:スコーピングレビュー2024

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 向井加奈恵, 青木摩耶, 稲塚美月, 多川彩水, 高須英人, 瀧平ひかり, 廣光佑果, 山口采莉, 白木冴佳, 中島由加里, 大江真琴
    • 学会等名
      第19回日本褥瘡学会中部地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸解析のためのスワブを用いた創傷滲出液採取方法の検討:相対アミノ酸量の変化の評価における有用性2023

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 仲上豪二朗, 赤瀬智子, 大江真琴
    • 学会等名
      第43回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 重症放射線皮膚炎を生じた頭頸部がん患者の特徴:放射線治療開始前の皮膚の状態に着目して2023

    • 著者名/発表者名
      宮前奈央, 大貝 和裕, 國光真生, 大桑 麻由美, 大江真琴
    • 学会等名
      第43回日本看護科学学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭頸部がん患者の重症放射線皮膚炎と皮膚細菌叢の変化の関連についての症例検討2023

    • 著者名/発表者名
      宮前奈央, 大貝和裕, 國光真生, 福山亜由美, 岡本成史, 大桑麻由美, 大江真琴, 冨士原将之
    • 学会等名
      日本放射線腫瘍学会第36回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 保存的治療により創部状態が改善し創部細菌叢が変化した静脈性下腿潰瘍の1例2023

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 仲上豪二朗, 木下幹雄, 赤瀬智子, 大江真琴
    • 学会等名
      第53回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 看護学科生による地域住民を対象とした皮膚測定会の試みとその評価2023

    • 著者名/発表者名
      小川志乃, 能町莉加, 福田真佑, 堀江良子, 國光真生, 槇原弘子, 赤瀬智子
    • 学会等名
      第11回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 創傷滲出液のアミノ酸測定のためのスワブサンプル採取方法の検討:洗浄前後での比較2023

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 仲上豪二朗, 角田誠, 赤瀬智子
    • 学会等名
      第11回看護理工学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 制御性T細胞とディスバイオシス状態の創部細菌叢の関連:新規臨界的定着予防介入の確立に向けた基礎的検討2022

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 仲上豪二朗, 峰松健夫, Sofoklis Koudounas, 真田弘美
    • 学会等名
      第52回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between healing status and microbial dissimilarity in wound and peri-wound skin in pressure injuries2022

    • 著者名/発表者名
      Mao Kunimistu, Gojiro Nakagami, Takeo Minematsu, Hiromi Sanada
    • 学会等名
      The 9th International Human Microbiome Consortium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 褥瘡患者の創部細菌叢と予後との関連の予備的検討:次世代シーケンサーによるメタ16S 解析と機械学習2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 頼子, 藤井 隆夫, 尾田 友香, 平田 善彦, 平 大輔, 峰松 健夫, 臺 美佐子, 仲上 豪二朗, 國光 真生, 真田 弘美
    • 学会等名
      第74回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ディスバイオシス状態の創部細菌叢が惹起する臨界的定着と制御性T細胞の関連:機序解明に向けた基礎的検討2022

    • 著者名/発表者名
      國光真生, 仲上豪二朗, 峰松健夫, Sofoklis Koudounas, 真田弘美
    • 学会等名
      第24回日本褥瘡学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高齢者の褥瘡管理におけるドレッシング交換及び創部洗浄の頻度の治癒遅延への影響 ラットクリティカルコロナイゼーション創モデルの作成2022

    • 著者名/発表者名
      滝沢知大, 峰松健夫, 仲上豪二朗, 北村言, 國光真生, 真田弘美
    • 学会等名
      日本老年看護学会第27回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of mRNA markers of wound infection in fresh exudate of rat full-thickness wounds2022

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Chihiro, Minematsu Takeo, Nakagami Gojiro, Kitamura Aya, Koudounas Sofoklis, Kunimitsu Mao, Sanada Hiromi
    • 学会等名
      The 31st Japanese Society of Wound, Ostomy & Continence Management
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A critically colonized wound model by transplanting the microbiota dissimilar to that of the peri-wound skin2022

    • 著者名/発表者名
      Mao Kunimistu, Gojiro Nakagami, Takeo Minematsu, Sofoklis Koudounas, Hiromi Sanada
    • 学会等名
      The 31st Japanese Society of Wound, Ostomy & Continence Management
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 金沢大学医薬保健研究域保健学系創傷看護技術学分野

    • URL

      https://wmn.w3.kanazawa-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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