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アスペルギルスと細菌の微生物間インタラクション解析による重複感染病態の解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 23K07922
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54030:感染症内科学関連
研究機関長崎大学

研究代表者

泉川 公一  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (20404212)

研究分担者 田代 将人  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (20713457)
田中 健之  長崎大学, 病院(医学系), 講師 (30432967)
高園 貴弘  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30716569)
柿内 聡志  長崎大学, 病院(医学系), 助教 (40794516)
角田 俊之  福岡大学, 医学部, 准教授 (70444817)
串間 尚子  福岡大学, 医学部, 准教授 (90642497)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードアスペルギルス / 細菌 / 細胞間コミュニケーション / バイオフィルム形成 / 病原細菌 / 微生物間インタラクション解析 / 重複感染
研究開始時の研究の概要

抗酸菌を除く病原細菌とアスペルギルスのquorum-sensingを主体とした細胞間コミュニケ-ションに着目し、細菌とアスペルギルスの重複感染時に、真菌のautoinducer、二次代謝産物が、細菌の増殖・バイオフィルム形成能や、免疫担当細胞、ならびに肺胞上皮細胞に与える影響、マウスにおける病原性への相互の影響(インタラクション)について検討する。これらの重複感染時の病態解明により、将来的な抗微生物薬に依存しない重複感染時の感染制御という新しい治療戦略の構築の可能性がある。

研究実績の概要

アスペルギルスと非結核性抗酸菌との相互のインタラクションについて、細胞間コミュニケーションの視点から研究をおこなってきた。今回、非結核性抗酸菌以外の黄色ブドウ球菌や緑膿菌、その他の細菌とアスペルギルスとの重複感染について、同様の研究を行うこととし、①細菌の増殖・バイオフィルム形成能、②マクロファージの殺菌能、③ヒト気道三次元微少環境モデルを用いた細菌感染肺胞上皮細胞の免疫応答、④慢性気道感染マウスモデル、それぞれにおけるアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響を検討する予定であった。一方で、先行研究で、in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素が、アスペルギルスのバイオフィルム形成能を増強することをXTT assayにて証明したことをうけ、今年度は、①の研究について、まず、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対して、細菌の代謝産物や菌体外酵素がどのように影響を与えるか検討した。
Pseudomonas aeruginosaの標準株であるPAO1株の培養上清を抽出し、Aspergillus fumigatusのreference株であるaf293株、A. terreus (NBRC6346)、A. flavus (NBRC6343)、A. niger (NBRC10564)の4株と共培養する実験系を構築した。アスペルギルスのバイオフィルム形成能はCV assayで評価した。すべてのアスペルギルスでバイオフィルム形成能が抑制される傾向にあり、特にA. fumigatusとA. flavusについては大きく抑制され、A. nigerとA. terruesについては、軽度であり、菌種によって影響が異なる可能性があることが判明した。また、②については、アスペルギルス死菌糸がマクロファージ自体にダメージを与えることが判明し、実験系の調整を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究で、①種々の細菌の増殖・バイオフィルム形成能、②マクロファージの殺菌能、③ヒト気道三次元微少環境モデルを用いた細菌感染肺胞上皮細胞の免疫応答、④慢性気道感染マウスモデル、それぞれにおけるアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響を検討予定であったが、申請後の先行研究で、in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素が、アスペルギルスのバイオフィルム形成能を増強することが判明したため、今年度は、①の研究について、まず、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対して、細菌の代謝産物や菌体外酵素がどのように影響を与えるか検討した。②についても実験系の再調整を行っている。当初の予定より、やや遅れていると判断した。

今後の研究の推進方策

本研究で、①種々の細菌の増殖・バイオフィルム形成能、②マクロファージの殺菌能、③ヒト気道三次元微少環境モデルを用いた細菌感染肺胞上皮細胞の免疫応答、④慢性気道感染マウスモデル、それぞれにおけるアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響を検討予定であった。先行研究で、in vitroにおける、アスペルギルスの増殖能、バイオフィルム形成能に対する非結核性抗酸菌の代謝産物や菌体外酵素が、アスペルギルスのバイオフィルム形成能を増強することが判明し、重複感染時に臨床的な増悪因子となる可能性を示した。本研究は、本来、アスペルギルスと非結核性抗酸菌を含めた種々の細菌が重複感染した際の相互作用をみる研究であり、in vitroで重複感染時の増悪する病態の解明に新しい知見がでたことは今後の研究の進展に大きいと考えた。当初、細菌の動態にアスペルギルスの二次代謝産物、autoinducerの影響与える影響をみる予定であったが、アスペルギルスの動態に、細菌が与える影響をみることに優先度をあげ研究を進める方針とした。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Serum Cytokine Changes in a Patient with Chronic Pulmonary Aspergillosis Overlapping with Allergic Bronchopulmonary Aspergillosis2024

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Yusei、Ito Yuya、Obase Yasushi、Takazono Takahiro、Nakada Nana、Ashizawa Nobuyuki、Hirayama Tatsuro、Takeda Kazuaki、Ide Shotaro、Iwanaga Naoki、Tashiro Masato、Hosogaya Naoki、Fukahori Susumu、Fukushima Chizu、Yanagihara Katsunori、Izumikawa Koichi、Mukae Hiroshi
    • 雑誌名

      Internal Medicine

      巻: 63 号: 11 ページ: 1659-1664

    • DOI

      10.2169/internalmedicine.2234-23

    • ISSN
      0918-2918, 1349-7235
    • 年月日
      2024-06-01
    • 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] Invasive <i>Malassezia</i> Infections2023

    • 著者名/発表者名
      Tashiro Masato、Takazono Takahiro、Izumikawa Koichi
    • 雑誌名

      Medical Mycology Journal

      巻: 64 号: 4 ページ: 79-83

    • DOI

      10.3314/mmj.23-003

    • ISSN
      2185-6486, 2186-165X
    • 年月日
      2023-10-31
    • 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] Isolation of <i>Aspergillus udagawae</i> in Canaliculitis: A Case Report2023

    • 著者名/発表者名
      Nishihara Yuji、Nakamura Takahito、Sakai Yuki、Ban Yumiko、Tashiro Masato、Izumikawa Koichi、Kasahara Kei
    • 雑誌名

      Medical Mycology Journal

      巻: 64 号: 4 ページ: 99-102

    • DOI

      10.3314/mmj.23-00004

    • ISSN
      2185-6486, 2186-165X
    • 年月日
      2023-10-31
    • 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] Efficacy and safety of isavuconazole against deep-seated mycoses: A phase 3, randomized, open-label study in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Kohno Shigeru、Izumikawa Koichi、et al.
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 29 号: 2 ページ: 163

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2022.10.010

    • 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] Aspergillus fumigatusと非結核性抗酸菌の相互作用評価2023

    • 著者名/発表者名
      浪江 穂高、高園 貴弘、伊藤 裕也、中田 奈々、芦澤 信之、平山 達朗、武田 和明、岩永 直樹、井手 昇太郎、田代 将人、迎 寛、泉川 公一
    • 雑誌名

      日本医真菌学会雑誌

      巻: Suppl.1 ページ: 104-104

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Human Vγ9Vδ2 T cells exhibit antifungal activity against Aspergillus fumigatus and other filamentous fungi.2024

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Takazono, Koici Izumikawa et al
    • 学会等名
      11th Advances Against Aspergillosis & Mucormycosis Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] パネルディスカッション 新規抗真菌薬・イサブコナゾールについて~その特徴と適応~2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第9回日本医真菌学会関西支部「深在性真菌症研究会」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 新薬シンポジウム イサブコナゾール 慢性肺アスペルギルス症・クリプトコックス症2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第97回日本感染症学会総会・第71回日本化学療法学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規抗真菌薬・イサブコナゾールの特徴と適正使用2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第42回関東医真菌懇話
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Antifungal Stewardshipの実践 ~新薬も含めた適正使用について~2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第67回日本医真菌学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Diagnostic tests of fungal infection2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      LMCE 2023 The 64th KSLM Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interaction between Aspergillus fumigatus and non-tuberculous mycobacteria2023

    • 著者名/発表者名
      Hotaka Namie, Takahiro Takazono, Yuichiro Nakano, Masato Tashiro, Hiroshi Mukae, Koichi Izumikawa
    • 学会等名
      ID-week 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規抗真菌薬・イサブコナゾールの特徴 ~侵襲・慢性肺アスペルギルス症・ムーコル症への有効性も含めて~2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第91回日本呼吸器学会・日本結核・非結核性抗酸菌症学会 日本サルコイドーシス/肉芽腫性疾患学会 九州支部 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深在性真菌症の適正治療 ~イサブコナゾールの位置づけも含めて~2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第1回北海道医真菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 深在性真菌症の治療2023

    • 著者名/発表者名
      泉川公一
    • 学会等名
      第70回日本臨床検査医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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