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リンパ浮腫に続発するレンサ球菌での蜂窩織炎発症機序とその予防・緩和ケア対策

研究課題

研究課題/領域番号 23K21530
補助金の研究課題番号 21H03221 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分58050:基礎看護学関連
研究機関大阪大学 (2023-2024)
金沢大学 (2021-2022)

研究代表者

岡本 成史  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50311759)

研究分担者 須釜 淳子  藤田医科大学, 社会実装看護創成研究センター, 教授 (00203307)
小倉 康平  京都大学, 農学研究科, 准教授 (00586612)
向井 加奈恵  金沢大学, 保健学系, 准教授 (30755335)
大貝 和裕  石川県立看護大学, 看護学部, 教授 (40706983)
中島 由加里  金沢大学, 保健学系, 助教 (40846680)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードリンパ浮腫 / 蜂窩織炎 / 皮膚細菌叢 / ディスバイオーシス / レンサ球菌 / モデルマウス / 皮膚細菌叢測定法 / マウスモデル / マウス / 化膿レンサ球菌
研究開始時の研究の概要

リンパ浮腫患者の患部皮膚は蜂窩織炎の発症ならびにその再発のリスクが高いとされ,リンパ浮腫患者の最大の健康障害となっている.本研究では,未だ確立されていないリンパ浮腫患者における化膿レンサ球菌による蜂窩織炎に対する科学的根拠に基づく発症予防対策の策定を目的とする.そのために我々が作成したマウスの鼠径・膝窩・腸骨リンパ節を遮断することで下肢リンパ浮腫を発症するマウスモデルを基盤に,ヒトでの重症リンパ浮腫の症状を再現できるリンパ浮腫モデルマウスを作製し,同マウスを用いてリンパ浮腫への化膿レンサ球菌感染による蜂窩織炎の発症亢進の原因を明らかにする.

研究実績の概要

リンパ浮腫発症マウスの皮膚細菌叢構成の変化を検討するにあたり、マウスのリンパ浮腫処置前と処置後の術部を含まない体幹部分の皮膚の細菌叢に違いがないかどうか検討した。しかし、結果として、処置前と処置後でマウスの細菌叢構成に著しい違いが認められ、放射線照射による影響が大きいことを示唆する結果となった。リンパ浮腫作成での放射線照射では体幹の遮蔽を行っており、放射線能の測定もほとんどみられない部分での皮膚細菌叢の構成の違いが、手術による影響なのか、放射線照射による影響なのか判別がつかなかった。リンパ浮腫モデルという条件での皮膚細菌叢の変化という観点からでは両者の違いがみられるのは不都合であり、照射条件を変えて検討を繰り返したが、処置前と処置後での齟齬が埋まらなかった。そのため、がんの外科手術の一例であるリンパ郭清及び放射線治療を施した限られた条件でのリンパ浮腫の発生という限定条件をつけた上で、細菌叢の変化に関する研究をすすめるべきか否かを実験方法、結果を詳細に分析しながら検討を進めている。
一方、皮膚の炎症や傷害などの異常がみられる場合、Staphylococcus属細菌のドミナントな存在比率の上昇がみられることを昨年度に明らかにしたが、そのタイプを調べるには多くの細菌のDNAが必要であり、皮膚サンプルからとれる極めて少量の細菌のゲノムではほとんど不可能である。我々は、その障害を取り除くためにヒトの皮膚から採取したサンプル中の黄色ブドウ球菌MLSTを測定するためのマルチプレックスネステッドPCR法を開発し、臨床検体中の黄色ブドウ球菌を分離せずに検出するために使用できる可能性があることを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

リンパ浮腫モデルマウスを用いた細菌叢解析が遮蔽条件下においても放射線照射による影響が現れ、単純な比較検討が難しいことを明らかになり、放射線能の測定もほとんどみられない部分での皮膚細菌叢の構成の違いが、手術による影響なのか、放射線照射による影響なのか判別がつかない状態である。リンパ浮腫モデルという条件での皮膚細菌叢の変化という観点からでは両者の違いがみられるのは不都合であり、がんの外科手術の一例であるリンパ郭清及び放射線治療を施した限られた条件でのリンパ浮腫の発生という限定条件をつけた上で、細菌叢の変化に関する研究をすすめるべきか否かを実験方法、結果を詳細に分析しながら検討を進めている。

今後の研究の推進方策

まず、このマウスリンパ浮腫モデルがヒトにおけるがんの外科手術の一例であるリンパ郭清及び放射線治療を施した限られた条件でのリンパ浮腫の再現となり得るかどうかを検討する。具体的には、文献で詳細に確認する.もし参考になるものがあれば、ヒトでの臨床例とマウスのモデルでの細菌叢変化の結果の相似性を検討する。もしそのような文献がない場合、マウスでの特定なモデルケースとして以下の研究を行う。そのうえでマウスリンパ浮腫モデルを用いて以下の検討を行う。
改良型リンパ浮腫発症マウスにおけるマウス皮膚の性状変化:鼠径・膝窩・腸骨・腋窩リンパ節を閉鎖することで四肢に重症のリンパ浮腫を発症する改良型リンパ浮腫発症マウスと健常なマウスを用いて、リンパ浮腫の有無による以下の変化について比較検討する。
・解剖学・病理学的変化:皮膚表層の乾燥、発赤、腫脹、潰瘍など有無を実体顕微鏡などで観察する。さらに皮膚組織標本を作製し、各種染色により表皮ならびに皮下組織における病理組織学的変化を観察する。以上より、リンパ浮腫により角質層、皮下組織の構造的な乱れが生じ、バリア機能の脆弱性を示す変化を示すか否かを検討する。
・生理学的変化:皮膚表層の水分量、皮脂量、経表皮水分蒸散量、表皮のpHについて各種測定機器を用いて測定し、リンパ浮腫により皮膚にどのような変化が生じ、その変化が皮膚組織にどのような影響を与えると考えられるのかを検討する。
・生化学・免疫学的変化:皮膚部分を採取してそこからDNA, RNAを抽出し、マイクロアレイによりサンプル中の炎症蛋白質、サイトカイン、ケモカイン、その他ケミカルメディエーターをコードする遺伝子発現の変化を観察する。
・生物学的変化:皮膚表層には細菌叢が存在する。その細菌叢がリンパ浮腫によってどのような変化を示すかをマイクロバイオーム解析によって検討する。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A multilocus sequence typing method of <i>Staphylococcus aureus</i> DNAs in a sample from human skin2023

    • 著者名/発表者名
      Furuya Hiroka、Ogura Kohei、Takemoto Norihiko、Watanabe Shinya、Yamazaki Ayaka、Ogai Kazuhiro、Sugama Junko、Okamoto Shigefumi
    • 雑誌名

      Microbiology and Immunology

      巻: 67 号: 10 ページ: 438-446

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13094

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interspecies Regulation Between Staphylococcus caprae and Staphylococcus aureus Colonized on Healed Skin After Injury2022

    • 著者名/発表者名
      Ogura Kohei、Furuya Hiroka、Takahashi Natsuki、Shibata Kana、Endo Maho、Watanabe Shinya、Cui Longzhu、Miyoshi-Akiyama Tohru、Okamoto Shigefumi、Ogai Kazuhiro、Sugama Junko
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 13 ページ: 999-999

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.818398

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 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] Skin microbiome profile of healthy Cameroonians and Japanese2022

    • 著者名/発表者名
      Ogai Kazuhiro、Nana Benderli Christine、Lloyd Yukie Michelle、Arios John Paul、Jiyarom Boonyanudh、Awanakam Honore、Esemu Livo Forgu、Hori Aki、Matsuoka Ayaka、Nainu Firzan、Megnekou Rosette、Leke Rose Gana Fomban、Ekali Gabriel Loni、Okamoto Shigefumi、Kuraishi Takayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1364-1364

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05244-5

    • 関連する報告書
      2021 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] Association of Skin Microbiome with the Onset and Recurrence of Pressure Injury in Bedridden Elderly People2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Shigefumi、Ogai Kazuhiro、Mukai Kanae、Sugama Junko
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 8 ページ: 1603-1603

    • DOI

      10.3390/microorganisms9081603

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 褥瘡とマイクロバイオーム2021

    • 著者名/発表者名
      岡本成史 大貝和裕
    • 雑誌名

      Monthly Book Derma.

      巻: 313 ページ: 54-60

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 褥瘡治癒部に存在するとされる黄色ブドウ球菌とその培養レスタイピング法2023

    • 著者名/発表者名
      古屋紘花、小倉康平、大貝和裕、須釜淳子、 岡本成史
    • 学会等名
      第34回日本臨床微生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト皮膚に常在するStaphylococcus capraeの病原性スイッチ2023

    • 著者名/発表者名
      小倉 康平,古屋 紘花,高橋 夏樹,岡本 成史,大貝 和裕,須釜 淳子
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Skin physiology and two staphylococci associated with the recurrence of pressure injuries.2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ogura, Hiroka Furuya, Natsuki Takahashi, Shigefumi Okamoto, Kazuhiro Ogai, Junko Sugama.
    • 学会等名
      Skin Ageing & Challenges 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ブドウ球菌をターゲットとしたシーケンス解析による褥瘡治癒部Staphylococcus aureusの検出とPCRによるタイピング2022

    • 著者名/発表者名
      古屋紘花、小倉康平、大貝和裕、須釜淳子、 岡本成史
    • 学会等名
      第59回日本細菌学会中部支部総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 瘢痕部に定着するStaphylococcus aureusならびにStaphylococcus caprae2022

    • 著者名/発表者名
      小倉康平、古屋紘花、高橋夏樹、岡本成史、大貝和裕、須釜淳子
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] How to collect skin bacterial flora on fragile skin: Practical aspects of medical film dressings and strategies.2021

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Okamoto
    • 学会等名
      12th International Conference on Skin Aging and Challenges.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膚細菌叢解析における小型次世代シークエンサーMinIONの評価2021

    • 著者名/発表者名
      大貝和裕、青柳さやか、若命秀明、須釜淳子、岡本成史
    • 学会等名
      第51回日本創傷治癒学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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