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2020 年度 実施状況報告書

機能改変酵素を用いた革新的真菌感染症診断法の実用化開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07487
研究機関東京薬科大学

研究代表者

山中 大輔  東京薬科大学, 薬学部, 助教 (70734599)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードβ-1,6-グルカナーゼ / β-1,6-グルカン / β-D-グルカン / 深在性真菌症
研究実績の概要

本研究では糖質分解酵素の機能改変により開発したβ-1,6-グルカン特異的プローブを用いて、「真菌感染症新規迅速診断法」の実用化を目指し、(1)実用化に向けたヒト検体前処理法の最適化、(2)偽陽性反応発生頻度を評価、(3)多糖類過剰摂取マウス検体との反応性評価、の3つの項目について検証を進めている。
2020年度は主に、血清中β-1,6-グルカン測定における、ヒト検体前処理法の最適化に関して検証を進め、さらに多糖類過剰摂取マウス検体との反応性評価についても検証した。
市販されているヒト血清を用いた検証では、従来のリムルス試験と同様に加熱希釈法を適用することにより、検出時のバックグラウンドを抑え、十分な検出感度を得ることが出来た。希釈倍率や処理条件を検証し、回収率の高い前処理法を設定することが出来た。
さらに、多糖類を過剰摂取したマウスにおける体内動態を解析し、過剰摂取時においてもマウス血清中からはβ-1,6-グルカンが検出されないことが確認できた。マウスへのβグルカンの経口投与、または静脈投与後に各臓器におけるβグルカン量を測定し、血中βグルカンの体内動態についての新しい知見を得ることが出来た。現段階では、健康なマウスにおいて、食事由来のβグルカンによって、β-1,6-グルカン特異的検出法に擬陽性反応が生じる可能性は低いと考えられる。また、食品や飼料中に含まれるβグルカン量を正確に把握するため、可用性および不溶性のβグルカンを簡便に検出するための測定系を新たに開発した。
今後はさらに、構造の違いや分子量の違いが体内動態にどのような影響を与えるのか、検証を行う予定である。

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

2020年度前半は緊急事態宣言下における政府の要請に従い、テレワークが実施され、研究活動の大部分が制限された。また、オンライン講義の対応等により、十分な時間を確保することが困難であった。
2020年度後半は短い期間において、いくつかの検証を進めることができたため、現在までの進捗状況区分は「やや遅れている」とした。

今後の研究の推進方策

若干の遅れはあるものの、研究計画に変更はなく、今後も計画に沿って引き続き検証を続ける予定である。2021年度もマウス体内におけるβ-グルカンの挙動について解析を行う。

次年度使用額が生じた理由

2020年度前半は研究が実施できない期間が長かったため、次年度以降比較的予算を必要とするマウスを用いた解析など十分に検証できるように研究予算を繰り越した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Split Enzyme-Based Biosensors for Structural Characterization of Soluble and Insoluble β-Glucans2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamanaka,Suzuka Kurita,Yuka Hanayama and Yoshiyuki Adachi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 1576

    • DOI

      10.3390/ijms22041576

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機能改変β-グルカナーゼを用いたβ-1,6-グルカン検出法における各種真菌の反応性評価2020

    • 著者名/発表者名
      山中 大輔,石橋 健一,大野 尚仁,安達 禎之
    • 学会等名
      第64回日本医真菌学会総会・学術集会
  • [学会発表] 一分子蛍光検出法を用いた高感度な真菌多糖検出システムの検討2020

    • 著者名/発表者名
      安達 禎之,山中 大輔,菅野 峻史,石橋 健一,大野 尚仁
    • 学会等名
      第64回日本医真菌学会総会・学術集会
  • [学会発表] 機能改変β-1,6-グルカナーゼを用いたβ-1,6-グルカンの高速定量法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      山中 大輔,中島 大智,木村 将大,小山 文隆,大野 尚仁,安達 禎之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [学会発表] β-1,6-グルカナーゼの機能改変による高感度β-1,6-グルカン測定法と応用2020

    • 著者名/発表者名
      山中 大輔,後藤 佳世,中島 大智,木村 将大,小山 文隆,大野 尚仁,安達 禎之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [学会発表] 高感度β-1,6-グルカン測定法を用いた食餌由来β-1,6-グルカンの吸収と分布に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      杉浦 真裕,山中 大輔,高浜 亜季子,元井 章智,大野 尚仁,安達 禎之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
  • [産業財産権] β-1,3-1,6-グルカンの測定方法2020

    • 発明者名
      中田秀孝,安達禎之,石橋健一,山中大輔,大野尚仁
    • 権利者名
      オリンパス株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT /JP2020/043393
    • 外国
  • [産業財産権] β-1,6-分岐β-1,3-グルカンまたはβ-1,3-グルカンの検出・定量方法および検出・定量キット2020

    • 発明者名
      山中大輔、安達禎之
    • 権利者名
      東栄新薬株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-149797

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公開日: 2021-12-27  

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