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2021 年度 実施状況報告書

ゲノム編集技術を用いた多剤耐性呼吸器糸状菌感染症の薬剤耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08834
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

梅山 隆  国立感染症研究所, 真菌部, 室長 (20360696)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード薬剤耐性 / 多剤耐性 / 呼吸器真菌症 / 糸状菌症 / ゲノム編集
研究実績の概要

深在性真菌症の中でも侵襲性肺アスペルギルス症とムーコル症を含む糸状菌感染症は、最も有効とされている治療薬を用いても致命率が50%を超える。さらに、 薬剤耐性による難治化が臨床上大きな問題となっているだけでなく、環境中にも耐性株が拡散して世界規模の課題になっているが、薬剤耐性機構の詳細は未だ明 らかになっていない。 本研究は、1)ゲノム編集技術を用いた多剤耐性病原糸状菌のアゾール耐性機構の検証、2)ゲノム編集技術を用いた変異株ライブラリ作製 とスクリーニングによるアムホテリシンB耐性に関係する遺伝子探索、により多剤耐性糸状菌の薬剤耐性メカニズムを解明し、早期耐性検出法と新しい治療法の 開発に貢献する。
令和3年度では、多剤耐性糸状菌Lomentospora prolificansにCRISPR/Cas9ゲノム編集技術を導入する基盤として、Lomentospora prolificans臨床分離株9株の全ゲノム解析をナノポアシークエンサーMinIONを用いて行った。また、その他の薬剤耐性真菌として、アゾール耐性Aspergillus fumigatus9株、隠蔽種A. lentulus 3株、A. felis1株のゲノム解析を行った。
隠蔽種A. lentulusのアゾール耐性機構を調べるために、A. lentulusのアゾール標的分子Cyp51AをCRISPR/Cas9ゲノム編集技術を用いて、A. fumigatusのCyp51Aと置換したところ、耐性が感性になったことから、本遺伝子がアゾール耐性に直接関与することが示された。
令和2年度に構築したA. fumigatusのCRISPRプラスミドライブラリをA. fumigatusに高効率で形質転換するために、PEG法、エレクトロポレーション法などを検討した。

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

A. lentulusのアゾール耐性機構をゲノム編集技術を利用して明らかにすることが出来た。ナノポアシーケンサーMinIONを用いたゲノム解析が順調に機能しているので、次年度の研究を進めるための準備が整ってきている。

今後の研究の推進方策

今後、構築したA. fumigatusのCRISPRライブラリをA. fumigatusの薬剤耐性株に形質転換し、薬剤耐性に関わる遺伝子スクリーニングを行う。カニングハメラ・ロメントスポラの臨床分離株について全ゲノム解析を進め、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術の導入を試みる。

次年度使用額が生じた理由

年度末納品等にかかる支払いが、令和4年4月1日以降となったため。 当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、令和3年度分についてはほぼ使用済みである。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Comparison Approach for Identifying Missed Invasive Fungal Infections in Formalin-Fixed, Paraffin-Embedded Autopsy Specimens2022

    • 著者名/発表者名
      Sadamoto Sota、Mitsui Yurika、Nihonyanagi Yasuhiro、Amemiya Kazuki、Shinozaki Minoru、Murayama Somay Yamagata、Abe Masahiro、Umeyama Takashi、Tochigi Naobumi、Miyazaki Yoshitsugu、Shibuya Kazutoshi
    • 雑誌名

      Journal of Fungi

      巻: 8 ページ: 337~337

    • DOI

      10.3390/jof8040337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exhibition of antifungal resistance by sterol-auxotrophic strains of <i>Candida glabrata</i> with intact virulence2022

    • 著者名/発表者名
      Nagi Minoru、Tanabe Koichi、Tanaka Kazuko、Ueno Keigo、Nakayama Hironobu、Ishikawa Jun、Abe Masahiro、Yamagoe Satoshi、Umeyama Takashi、Nakamura Shigeki、Sugai Motoyuki、Hazen Kevin C.、Miyazaki Yoshitsugu
    • 雑誌名

      JAC-Antimicrobial Resistance

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1093/jacamr/dlac018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of Cyp51A-Mediated Azole Resistance in &lt;i&gt;Aspergillus lentulus&lt;/i&gt; Using CRISPR/Cas9 Genome Editing2022

    • 著者名/発表者名
      Tateno Madoka、Umeyama Takashi、Inukai Tatsuya、Takatsuka Shogo、Hoshino Yasutaka、Yamagoe Satoshi、Yamagata Murayama Somay、Ishino Keiko、Miyazaki Yoshitsugu
    • 雑誌名

      Medical Mycology Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3314/mmj.21-00024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protothecosis in the mucosa of the pharynx mimicking pharyngeal cancer in an immunocompetent individual: a case report2022

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Marie、Ikeda Mahoko、Kato Ito、Ohama Yuki、Ando Mizuo、Ikemura Masako、Jubishi Daisuke、Kanno Yoshiaki、Okamoto Koh、Umeyama Takashi、Nakamura Shigeki、Miyazaki Yoshitsugu、Okugawa Shu、Moriya Kyoji
    • 雑誌名

      Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials

      巻: 21 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12941-022-00495-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Monitoring of Mycelial Growth of Aspergillus fumigatus in Liquid Culture by Optical Density2022

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Ken、Umeyama Takashi、Hoshino Yasutaka、Abe Keietsu、Miyazaki Yoshitsugu
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1128/spectrum.00063-21

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hmg1 mutations in <i>Aspergillus fumigatus</i> and their contribution to triazole susceptibility2021

    • 著者名/発表者名
      Arai Teppei、Umeyama Takashi、Majima Hidetaka、Inukai Tatsuya、Watanabe Akira、Miyazaki Yoshitsugu、Kamei Katsuhiko
    • 雑誌名

      Medical Mycology

      巻: 59 ページ: 980~984

    • DOI

      10.1093/mmy/myab026

    • 査読あり
  • [学会発表] 2015-2020年度の6年間におけるホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)からの 真菌検査依頼の現状2022

    • 著者名/発表者名
      壇辻百合香、星野泰隆、阿部雅広、名木 稔、中山靖子、片野晴隆、上野圭吾、宮澤 拳、越川拓郎、高塚翔吾、梅山 隆、山越 智、石川 淳、宮﨑義継
    • 学会等名
      第33回日本臨床微生物学会総会・学術集会
  • [学会発表] Aspergillus fumigatus細胞表層改変株を用いた濁度法による菌糸生育の測定2021

    • 著者名/発表者名
      宮澤 拳、梅山 隆、星野泰隆、阿部敬悦、宮﨑義継
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会/真菌症フォーラム2021
  • [学会発表] 血液疾患に伴う真菌症疑いのパラフィン包埋組織からの遺伝子検査の現状2021

    • 著者名/発表者名
      星野泰隆、壇辻百合香、阿部雅広、名木 稔、宮澤 拳、越川拓郎、上野圭吾、高塚翔吾、梅山 隆、山越 智、宮﨑義継
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会/真菌症フォーラム2021
  • [学会発表] ゲノム編集技術で何ができるか?~医真菌研究への応用2021

    • 著者名/発表者名
      梅山 隆、宮澤 拳、高塚 翔吾、舘野円花、星野泰隆、村長保憲、山越 智、村山琮明、宮﨑義継
    • 学会等名
      第65回日本医真菌学会総会・学術集会/真菌症フォーラム2021
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬剤耐性アスペルギルス2021

    • 著者名/発表者名
      梅山 隆、宮澤 拳、高塚 翔吾、舘野円花、星野泰隆、村長保憲、山越 智、村山琮明、宮﨑義継
    • 学会等名
      第70回日本感染症学会東日本地方会学術集会・第68回日本化学療法学会東日本支部総会合同学会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム21「臨床家のための基礎研究 Up to Date」ゲノム解析とゲノム編集技術で紐解く病原真菌の薬剤耐性2021

    • 著者名/発表者名
      梅山 隆 、宮澤 拳 、舘野 円花 、星野 泰隆 、高塚 翔吾 、山越 智 、宮﨑義継
    • 学会等名
      第95回日本感染症学会学術講演会 第69回日本化学療法学会総会 合同学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 稀な菌種,隠蔽種による侵襲性アスペルギルス症の 5 例2021

    • 著者名/発表者名
      山室亮介、木村宗芳、酒匂崇史、小倉 翔、梅山 隆、宮﨑義継、谷口修一、荒岡秀樹
    • 学会等名
      第95回日本感染症学会学術講演会 第69回日本化学療法学会総会 合同学会
  • [学会発表] ステロイドによりヒストプラスマ腫が再活性化し播種性ヒストプラスマ症を引き起こした日本人高齢男性の一例2021

    • 著者名/発表者名
      小林慧悟、朝倉崇德、川田一郎、藤島清太郎、岩田 敏、梅山 隆、片野晴隆、上蓑義典、宮﨑義継、亀井克彦、長谷川直樹
    • 学会等名
      第95回日本感染症学会学術講演会 第69回日本化学療法学会総会 合同学会

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公開日: 2022-12-28  

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