MRSAの網羅的遺伝子情報を基としたバイオフィルム形成過程の病態解明

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08426
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 岩田 恭宜 金沢大学, 附属病院, 特任准教授 (90432137)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: MRSA / D-アミノ酸

研究実績の概要

これまで我々は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の接着・バイオフィルム関連蛋白をコードするcnaの遺伝子変異が、菌体の早期播種に関与し、血流感染を高率に発症することを報告した。近年、この菌体の接着能が、アミノ酸により制御されているという可能性が示唆されている。特に、アミノ酸のうちD-アミノ酸は、近年測定技術が確立され、細菌からも産生されていることが明らかとなっている。我々の検討では、腸内細菌由来のD-アミノ酸が体内に流入し、臓器の恒常性をつかさどることが判明した。その生理的な役割、体内動態はL体と全く異なることが判明しており、現在着目されている。我々は、この菌由来のDアミノ酸は、菌自身の生活環にも深くかかわると予測し、D-アミノ酸が、MRSAの接着、バイオフィルム形成能に関与すると仮説を立て検討した。特に、新規抗菌薬への応用を念頭に置き、接着能を低下させるD-アミノ酸を探索した。D-アミノ酸のうち、D-セリン(Ser)が、MRSAのプレートへの接着を阻害した。カテーテル関連腹膜炎モデルを用いた検討においても、D-Ser投与によりカテーテルへの接着が阻害され、腹膜炎も軽減した。一方で、細菌の増殖能は変化がなかった。大腸菌を用いた接着実験によっても、D-Serは接着阻害効果を示した。これらの結果は、D-Serが菌体の接着阻害を介して、感染症発症を予防しうる可能性を示していた。これらの結果は、Biochemical and Biophysical Research Communications誌に掲載された

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

予定通り研究が進み、成果を英語論文として発表することができた。

今後の研究の推進方策

得られた結果が、菌種を超えて、普遍的に抗菌薬として再現可能か評価を続ける。

次年度使用額が生じた理由

本研究課題に関して、他の菌種を用いた実験を来年度に施行する必要があり、その費用として今年度分の一部をを翌年度分に充てた。

研究成果

• [雑誌論文] D-Serine inhibits the attachment and biofilm formation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (2021)
  • 著者名/発表者名: Iwata Y, Sakai N, Yoneda I, Senda Y, Sakai-Takemori Y, Oshima M, Nakagawa-Yoneda S, Ogura H, Sato K, Minami T, Kitajima S, Toyama T, Yamamura Y, Miyagawa T, Hara A, Shimizu M, Furuichi K, Matsushima K, Wada T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 22 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.12.078.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Higher serum levels of autotaxin and phosphatidylserine-specific phospholipase A 1 in patients with lupus nephritis (2021)
  • 著者名/発表者名: Iwata Y, Kitajima S, Yamahana J, Shimomura S, Yoneda-Nakagawa S, Sakai N, Furuichi K, Ogura H, Sato K, Toyama T, Yamamura Y, Miyagawa T, Hara A, Shimizu M, Ohkawa R, Kurano M, Yatomi Y, Wada T.
  • 雑誌名: Int J Rheum Dis. 巻: 24 ページ: 231-239
  • DOI: 10.1111/1756-185X.14031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-proliferative and anti-migratory properties of coffee diterpenes kahweol acetate and cafestol in human renal cancer cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Makino T, Izumi K, Hiratsuka K, Kano H, Shimada T, Nakano T, Kadomoto S, Naito R, Iwamoto H, Yaegashi H, Shigehara K, Kadono Y, Nakata H, Saito Y, Nakagawa-Goto K, Sakai N, Iwata Y, Wada T, Mizokami A.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 11 ページ: 675
  • DOI: 10.1038/s41598-020-80302-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Renal complications in coronavirus disease 2019: a systematic review (2020)
  • 著者名/発表者名: Minami T, Iwata Y, Wada T.
  • 雑誌名: Inflamm Regen. 巻: 40 ページ: 31
  • DOI: 10.1186/s41232-020-00140-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age differences in the relationships between risk factors and loss of kidney function: a general population cohort study (2020)
  • 著者名/発表者名: Toyama T, Kitagawa K, Oshima M, Kitajima S, Hara A, Iwata Y, Sakai N, Shimizu M, Hashiba A, Furuichi K, Wada T.
  • 雑誌名: BMC Nephrol. 巻: 21 ページ: 477
  • DOI: 10.1186/s12882-020-02121-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel Hyaluronate Lyase Involved in Pathogenicity of Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (2020)
  • 著者名/発表者名: Nguyen VA, Ogura K, Matsue M, Takemoto N, Mukai K, Nakajima Y, Hoang TL, Iwata Y, Sakai N, Wada T, Hashimoto W, Okamoto S, Ichimura H.
  • 雑誌名: Front Microbiol 巻: 11 ページ: 552418
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.552418.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The gut-kidney axis in diabetic kidney disease (2020)
  • 著者名/発表者名: 岩田恭宜、中出祐介、和田隆志
  • 学会等名: 第63回日本糖尿病学会学術大会
  • 招待講演