| 研究課題/領域番号 |
18K07122
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| 研究機関 | 東京慈恵会医科大学 |
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研究代表者 |
田嶌 亜紀子 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70317973)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | バイオフィルム / 多糖 / 病原性 |
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| 研究実績の概要 |
これまでの研究において、バイオフィルムから離脱した黄色ブドウ球菌（離脱細菌）は、表面に菌体外多糖poly-N-acetylglucosamine (PNAG)を多く保持することで、好中球による貪食に抵抗性を有し、マウス感染モデルにおいて、高い病原性を示すことが明らかとなった。そのため離脱細菌を速やかに殺菌・除去することは治療において重要になってくると考えられ、離脱細菌に対して有効な薬剤・化合物の探索・検討をしたが、離脱細菌は一部の抗菌薬に対しては抵抗性を示すものの、多くの抗菌薬に感受性を示し、抗菌薬による治療が有効であることが明らかとなった。またマウス感染実験において、離脱細菌は組織で多く検出されたことから、付着力や浸潤力が高いことが示唆され、実際に離脱細菌は、高い付着力を示した。このことから、バイオフィルムから離脱した後に、離脱細菌は新たな部位へ付着し感染を拡大する可能性が示唆された。そこで、離脱細菌の付着を抑制・制御する方法について、レクチン、界面活性剤、多糖、抗菌薬・抗菌物質などを用いて検討を行った。付着抑制作用の有無を調べたところ、リファンピシンを含む数種類の抗菌薬で離脱細菌の付着が優位に抑制されたが、ゲンタマイシンやシプロフロキサシンなどの抗菌薬では効果が見られなかった。これらのことから、離脱細菌に対しては、抗菌活性に加えて、付着抑制作用を示すような抗菌薬を使用するとより効果が発揮される可能性が示唆された。
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| 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
これまでに行った、マウス感染モデルの実験において、離脱細菌は、白血球による貪食を回避するだけでなく、脾臓や肝臓などの組織において菌数が多かったことから、組織への付着・浸潤性が高い可能性が考えられた。離脱細菌の付着力を調べたところ、PNAG依存的に高い付着力を示した。このことから、菌の付着を抑制することは、抗菌薬による菌の排除に加えて、離脱細菌に対するさらなる有効な治療法につながるのではないかと考えられた。そこで当初の計画を変更して、離脱細菌の付着の抑制・制御について検討を行った。菌の付着抑制を示す因子として界面活性剤、抗菌薬・抗菌物質、多糖などを用いて調べたところ、リファンピシンを含む一部の抗菌薬は付着抑制効果を示したが、ゲンタマイシンなどでは見られなかった。また抑制作用はMIC以下の濃度で、短時間処理で見られたことから、抗菌活性とは別の作用であると考えられた。これらのことから、抗菌作用だけでなく付着抑制作用を示す抗菌薬の使用がより有効である可能性が示唆された。
当初の予定していた研究内容を一部変更して行っており、計画よりもやや遅れていると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究計画ではマウスモデルを用いたバイオフィルム離脱の解析を予定したが、新たに見出した現象について解析を行うため、計画を変更して行っていく。バイオフィルム離脱細菌は、高い付着力を示し、ある種の抗菌薬がその付着を抑制したことから、そのメカニズムについて解析を行っていく。抑制作用は抗菌作用によるものではないと考えられるため、化合物の物性による可能性が示唆される。そこで、効果を示した抗菌薬に共通する物性から菌への作用を解析するとともに、その性状を基に抗菌薬以外にも有効である抑制物質の探索を行う。また培養細胞を用いたex vivo系において菌の付着や浸潤性に対する抑制因子の作用を解析する。菌体外多糖PNAGは、ブドウ球菌以外にも大腸菌などのグラム陰性菌においてもその存在が報告され、付着やバイオフィルム形成への関与が示唆されている。このことから、より広い細菌に対する有効性を確認するため、これらの細菌に対する付着抑制作用についても検討を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初より研究が遅れていることと解析を外部委託せずに行ったため支出が予定よりも減少したが、この分については、新たに追加した実験の解析に使用する。
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