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2018 年度 実績報告書

高齢者救急医療における貪食細胞機能強化に着目した薬剤耐性菌敗血症への新規治療戦略

研究課題

研究課題/領域番号 18H02907
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

木下 学  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 准教授 (70531391)

研究分担者 守本 祐司  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 生理学, 教授 (10449069)
中島 弘幸  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 助教 (10574064)
武岡 真司  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094)
鈴木 博章  筑波大学, 数理物質系, 教授 (20282337)
小野 聡  東京医科大学, 医学部, 兼任教授 (30531355)
宮崎 裕美  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 外傷研究部門, 助教 (30531636)
四ノ宮 成祥  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 分子生体制御学, 教授 (40505260)
中島 正裕  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 助教 (70738103)
関 修司  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 教授 (80531392)
齋藤 大蔵  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 外傷研究部門, 教授 (90531632)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード薬剤耐性菌敗血症 / Compromised hosts / LPSプレコンディショニング / 貪食細胞機能強化 / 抗菌活性測定チップ
研究実績の概要

LPSプレコンディショニングをマウスに誘導すると、緑膿菌やメチシリン耐性黄色ブ菌(MRSA)のような薬剤耐性菌の致死的敗血症での劇的な致死率の改善が得られた。LPSプレコンディショニングでは、骨髄由来のマクロファージがとくに肝臓へ遊走し集積するが、これらのマクロファージが大腸菌由来のLPSでプレコンディショニングしたにもかかわらず、非特異的に緑膿菌やグラム陽性細菌であるMRSAなどの薬剤耐性菌に対しても貪食殺菌能が増強することが分かった。しかもその際には、炎症性サイトカインであるTNFやIFN-gammaの誘導は顕著に抑制されており、臨床でのLPSプレコンディショニングの病態導入の有用性が示唆された。また、gingivalis等の弱毒性細菌のLPSを極微量用いてLPSプレコンディショニングの状態を導入しようと試みたが、致死性大腸菌感染での救命効果は顕著ではなかった。今後は弱毒性LPSのプレコンディショニングの量を生体反応をみながら増量を試みたい。
Compromised hostでは感染抵抗性、すなわち殺菌能力が減弱するが、このような宿主の状態におけるLPSプレコンディショニングの導入が臨床的には有用であると期待される。マウスのメンタルストレスモデルである水浸拘束ストレスを施したマウスでは運動パフォーマンスが顕著に減弱することが今年度の研究により明らかになったが、その際に好中球の殺菌能が同様に顕著に減弱することが明らかになり、これらの研究結果を論文報告した(Scientific Reports, in press)。また、開発中の抗菌活性測定チップを用いて、水浸拘束で減弱した好中球の抗菌活性を迅速に測定することに成功し、これも論文報告した(Med Sensor Device, in press)。

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

LPSプレコンディショニングにおける骨髄由来マクロファージの非特異的な殺菌活性増強効果が明らかになりつつある。また、非運動性のメンタルストレスによっても、運動パフォーマンスの減弱と共に好中球の抗菌活性が減弱し、これを細菌活性測定デバイスで迅速に諮ることに成功した。

今後の研究の推進方策

より安全なLPSプレコンディショニングの導入を目指す。、加齢生体でこれが有用かを明らかにする。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The reduced bactericidal activity of neutrophils as an incisive indicator of water-immersion restraint stress and impaired exercise performance in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Nakashima, H, Nakashima M, Koga M, Toda H, Koiwi K, Morimoto Y, Miyazaki H, Saitoh D, Suzuki H, Seki S
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 9 ページ: 4662

    • DOI

      org/10.1038/s41598-019-41077-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On‐site Rapid Detection of Antibacterial Activity of Neutrophils Using Freeze‐Dried Bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Koji、Kinoshita Manabu、Nakashima Masahiro、Kariya Koki、Yokokawa Masatoshi、Morimoto Yuji、Suzuki Hiroaki
    • 雑誌名

      MEDICAL DEVICES & SENSORS

      巻: 00 ページ: e10030~e10030

    • DOI

      DOI: 10.1002/mds3.10030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ transplantation of adipose tissue-derived stem cells organized on porous polymer nanosheets for murine skin defects2018

    • 著者名/発表者名
      Nishiwaki Keisuke、Aoki Shimpo、Kinoshita Manabu、Kiyosawa Tomoharu、Suematsu Yoshitaka、Takeoka Shinji、Fujie Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: 9999 ページ: 1-9

    • DOI

      doi.org/10.1002/jbm.b.34228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficacy of Resuscitative Transfusion With Hemoglobin Vesicles in the Treatment of Massive Hemorrhage in Rabbits With Thrombocytopenic Coagulopathy and Its Effect on Hemostasis by Platelet Transfusion2018

    • 著者名/発表者名
      Hagisawa Kohsuke、Kinoshita Manabu、Takase Bonpei、Hashimoto Kenichi、Saitoh Daizoh、Seki Shuhji、Nishida Yasuhiro、Sakai Hiromi
    • 雑誌名

      SHOCK

      巻: 50 ページ: 324~330

    • DOI

      doi: 10.1097/SHK.0000000000001042

    • 査読あり
  • [学会発表] Medical countermeasure for post-traumatic immunosuppression and susceptibility of infection2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita m
    • 学会等名
      Japan-US Technical information exchange forum on blast injury
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of hemostatic nanoparticles (platelet substitutes) for the resuscitation of trauma hemorrhage2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Hagisawa K
    • 学会等名
      Non-conventionaal Threat Asia Pacific
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Basic fibroblast growth factor-loaded PLGA nanosheet promotes wound healing of refractory skin lesions after burn injury2018

    • 著者名/発表者名
      Kinshita M, Aoki S, Kiyosawa T, Fujie T, Takeoka S, Hagisawa K, Seki S
    • 学会等名
      Annual Conference on SHOCK
    • 国際学会
  • [学会発表] The efficacy of platelet substitutes, H12(ADP)liposomes, for the treatment of hemorrhagic shock caused by mesenteric injury in rabbits with trauma-induced coagulopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Hagisawa K
    • 学会等名
      Military Health Research Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] LPS preconditioningによる抗腫瘍活性増強効果と外科周術期管理での有用性2018

    • 著者名/発表者名
      木下 学、西川 誠、中島正裕、中島弘幸、関修司
    • 学会等名
      日本エンドトキシン自然免疫研究会
  • [学会発表] LPS preconditioning potently enhances liver antitumor activity in mice despite marked suppression of inflammatory response2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita M, Nishikawa M, Nakashima H, Nakashima M, Ishikiriyama T, Kato S, Seki S
    • 学会等名
      日本免疫学会総会
  • [学会発表] 人工赤血球、人工血小板開発の最前線、外傷性大量出血への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      木下 学
    • 学会等名
      埼玉県急性期治療フォーラム
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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