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非結核性抗酸菌が抗結核薬に耐性を示すメカニズムの解明と新規治療法開発への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K27325
補助金の研究課題番号 23H02634 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

港 雄介  藤田医科大学, 感染症研究センター, 准教授 (10836620)

研究分担者 佐藤 綾人  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (10512428)
御手洗 聡  公益財団法人結核予防会 結核研究所, 抗酸菌部, 部長 (30501671)
土井 洋平  藤田医科大学, 医学部, 教授 (40332366)
市川 聡  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (60333621)
美間 健彦  愛媛県立医療技術大学, 保健科学部, 教授 (80596437)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2024年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2023年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード非結核性抗酸菌 / 薬剤耐性解除剤 / 自然耐性 / 機能ゲノム解析 / ケミカルバイオロジー
研究開始時の研究の概要

非結核性抗酸菌(Non-tuberculosis Mycobacteria: NTM菌)が引き起こす肺NTM症が先進諸国において急増しており、大きな問題となっている。NTM菌は結核菌に有効な抗結核薬に対して抵抗性を示すため治療に抗結核薬が使用できず、結核より治療が難しい。しかし、そもそもなぜNTM菌に抗結核薬が効かないのか、そのメカニズムはほとんど明らかにされていない。本研究は、NTM菌が抗結核薬に対して抵抗性を示すメカニズムを解明し、抗結核薬のNTM菌に対する効果を増強する薬剤の開発を目的に実施する。本研究は、肺NTM症を結核と同様に根治可能な感染症とするための、新規治療法確立へと繋がる。

研究実績の概要

非結核性抗酸菌(Non-tuberculosis Mycobacteria: NTM菌)が引き起こす肺NTM症が先進諸国において急増しており、大きな問題となっている。NTM菌は結核菌に有効な抗結核薬に対して抵抗性を示すため、治療に抗結核薬が使用できず、結核より治療が難しい。そして、そもそもなぜNTM菌に抗結核薬が効かないのか、そのメカニズムはほとんど明らかにされていない。
本研究は、NTM菌が抗結核薬に対して抵抗性を示すメカニズムを明らかにし、抗結核薬のNTM菌に対する効果を増強する薬剤の開発を目的に実施中である。本年度はトランスポゾンを利用した遺伝学的アプローチを用いて、NTM菌の抗結核薬に対する薬剤耐性遺伝子の同定を試みた。そしてNTM菌の、抗結核薬リファンピシンに対する薬剤耐性遺伝子の網羅的同定に成功した。また並行して実施中の化合物スクリーニングによって、NTM菌に対するリファンピシンの効果を増強する化合物を同定した。
同様の手法で抗結核薬ピラジナミドを対象に研究を実施したが、ピラジナミドに対する薬剤耐性遺伝子や、ピラジナミドの効果を増強する化合物は同定されなかった。この事からピラジナミドの標的は、そもそもNTM菌に対して有効で無いことが示唆された。
同定したリファンピシン耐性遺伝子の中から、最もリファンピシンへの自然耐性への寄与が高いと考えられる遺伝子Xを欠損した株について解析を進めた結果、遺伝子X欠損株はリファンピシンに加え、複数の抗菌薬に対する自然耐性に関与することが明らかとなった。

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

計画していた4つの抗結核薬の中で2つについて解析を終了し、NTM菌のリファンピシンに対する主要な内因性薬剤耐性遺伝子を同定することが出来た。

今後の研究の推進方策

同定したリファンピシンに対する抗薬剤耐性遺伝子の機能解析を進める。また、同様の手法で、他の抗結核薬に対する内因性薬剤耐性遺伝子の同定と、NTM菌に対する効果を増強する化合物のスクリーニングを進めていく。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] Mycobacterium abscessusのリファンピシン耐性機構の全容解明2024

    • 著者名/発表者名
      望月達也,港雄介,猪飼まりえ
    • 学会等名
      第35回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] in vitroにおけるハイスループット抗菌薬併用活性アッセイの検証2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿,篠原基子,北川結惟,望月達矢,港雄介
    • 学会等名
      第35回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難治性肺非結核性抗酸菌感染症に対して相乗効果が期待できる抗菌薬の探索2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿,北川結惟,篠原基子,港雄介
    • 学会等名
      日本薬学会 第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難治性肺アブセッサス症治療において相乗効果が期待できる抗菌薬の探索2023

    • 著者名/発表者名
      北川結惟, 港雄介
    • 学会等名
      第98回 日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌の抗結核薬耐性メカニズム解明2023

    • 著者名/発表者名
      藤山明日翔, 港雄介
    • 学会等名
      第98回 日本結核・非結核性抗酸菌症学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mycobacterium abscessusのリファンピシン耐性機構の全容解明2023

    • 著者名/発表者名
      望月達矢, 猪飼まりえ, 港雄介
    • 学会等名
      第二回総合微生物学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mycobacterium abscessus感染症治療において相乗効果が期待できる抗菌薬の探索2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿, 篠原基子, 北川結惟, 望月達矢, 港雄介
    • 学会等名
      第二回総合微生物学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難治性肺非結核性抗酸菌感染症に対して相乗効果が期待できる抗菌薬の探索2023

    • 著者名/発表者名
      港雄介
    • 学会等名
      第55回 藤田医科大学医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌を対象としたハイスループット抗菌薬併用活性評価法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿,北川結惟,篠原基子,望月達矢,土井洋平,港雄介
    • 学会等名
      第55回藤田医科大学医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mycobacterium abscessus のリファンピシン耐性機構の全容解明2023

    • 著者名/発表者名
      望月達也, 猪飼まりえ, 港雄介
    • 学会等名
      第93回日本感染症学会西日本地方会学術集会・第71回日本化学療法学会西日本支部総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DiaMOND法を用いたアブセッサス菌に対する抗菌薬in vitro併用活性のハイスループット解析2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤駿,篠原基子,北川結惟,望月達矢,港雄介,土井洋平
    • 学会等名
      第52回薬剤耐性菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Mycobacterium abscessus のリファンピシン耐性機構の全容解明2023

    • 著者名/発表者名
      望月達也, 猪飼まりえ, 港雄介
    • 学会等名
      第52回薬剤耐性菌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非結核性抗酸菌の抗結核薬に対する自然耐性メカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      港雄介
    • 学会等名
      日米医学協力計画抗酸菌症専門部会・国内部会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 既知の抗菌薬とのシナジー効果発揮が期待できる新規抗菌薬創薬標的の探索2023

    • 著者名/発表者名
      港雄介
    • 学会等名
      第97回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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