宿主免疫機構と細菌叢の作用を連携させた、細菌感染に対する新規治療法の開発

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08842
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 坂本 啓 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (10528300)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 病原因子 / 宿主免疫 / 細菌叢 / 細菌感染 / 敗血症

研究実績の概要

前年度に引き続き、大腸菌類、肺炎杆菌、および黄色ブドウ球菌を用い、in vitro及びin vivo（マウスを使用したモデル）での研究を進めている。
大腸菌等の感染モデルでは、感染後に誘導される抗体の「質」の違いについて、質量分析による解析を行っている。また、特定の病原因子に対する抗体も、複数作成中である。さらに、細菌叢が大腸菌類の定着に及ぼす影響を調べるため、腸内細菌叢を改変した動物を複数パターン作成した。それらの群に細菌を感染させて菌数等への影響を観察中である。
肺炎桿菌の感染モデルでは、細菌のゲノム解析により重症化に関わる因子をいつくか抽出するに至った。それらの病原因子について、遺伝子改変を行い、in vivoおよびin vitroでの実験により、病原因子の役割について解析する。また、これらの因子に対する抗体を作成し、実験に使用する計画を立てている。一方で、既知の病原因子が陰性であるにもかかわらず、動物モデルで重症の敗血症を引き起こす株を複数特定した。今後、これらの菌株に対する解析をin vitroおよびin vivoでの実験により進める。
黄色ブドウ球菌のモデルでは、致死的な敗血症を引き起こすシグナルの流れを動物実験により解明した。このシグナルの流れはこれまで未報告のものであった。更に、この致死的敗血症は薬剤投与により宿主の免疫機構を制御することで、抗菌薬非依存的に治療可能であることを、動物モデルにより証明するに至った。

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

実験の成果の一部を学会で発表することができたため。
また、複数の学術誌に投稿を準備する段階となったため。

今後の研究の推進方策

引き続き、各細菌の感染症について慎重に研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

学会がオンライン開催となったため旅費が発生せず、繰越金が発生した。
繰越金については、動物実験モデルの強化のための動物購入および試薬購入に使用する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] University of Michigan(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Michigan
• [雑誌論文] Escherichia coli ST131 isolated from urological patients can acquire plasmid-mediated extended spectrum β-lactamase from other bacteria with high frequency (2022)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Sakamoto K, Morinaga Y, Miyata Y, Yanagihara K, Sakai H.
  • 雑誌名: Int J Urol. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1111/iju.14845.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The surveillance of colistin resistance and mobilized colistin resistance genes in multidrug-resistant Enterobacteriaceae isolated in Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Y, Kaku N, Akamatsu N, Sakamoto K, Kosai K, Morinaga Y, Ohmagari N, Izumikawa K, Yamamoto Y, Mikamo H, Kaku M, Oishi K, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Int J Antimicrob Agents. 巻: 59 ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106480
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Performance of anti-SARS-CoV-2 antibody testing in asymptomatic or mild COVID-19 patients: A retrospective study in outbreak on a cruise ship. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Nishimura F, Shigeishi Y, Tachiki R, Sakai H, Sasaki D, Ota K, Sakamoto K, Kosai K, Hasegawa H, Izumikawa K, Ariyoshi K, Mukae H, Yasuda J, Morita K, Kohno S, Yanagihara K.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 16 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0257452.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rapid detection and surveillance of cfiA-positive Bacteroides fragilis using matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto Y, Kosai K, Ota K, Uno N, Sakamoto K, Hasegawa H, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Anaerobe. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.anaerobe.2021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detection of SARS-CoV-2 using qRT-PCR in saliva obtained from asymptomatic or mild COVID-19 patients, comparative analysis with matched nasopharyngeal samples. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ota K, Yanagihara K, Sasaki D, Kaku N, Uno N, Sakamoto K, Kosai K, Miyazaki T, Hasegawa H, Fujita A, Tashiro M, Tanaka T, Izumikawa K, Ariyoshi K, Mukae H, Yasuda J, Morita K, Kohno S.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 16 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0252964.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Had COVID-19 spread in the community before the first confirmed case in Nagasaki, Japan? (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Ota K, Sasaki D, Akamatsu N, Uno N, Sakamoto K, Kosai K, Hasegawa H, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Microbes Infect. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1016/j.micinf.2021.104812.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evaluation of a novel rapid TRC assay for the detection of influenza using nasopharyngeal swabs and gargle samples. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kaku N, Hashiguchi K, Akamatsu N, Wakigawa F, Matsuda J, Komaru K, Nakao T, Harada Y, Hara A, Uno N, Sakamoto K, Morinaga Y, Kitazaki T, Hasegawa H, Miyazaki T, Fukuda M, Izumikawa K, Mukae H, Yanagihara K.
  • 雑誌名: Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 巻: 40 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s10096-021-04193-7.
• [学会発表] 黄色ブドウ球菌の感染によるインフラマソーム活性化の新経路の探索 (2021)
  • 著者名/発表者名: 坂本 啓
  • 学会等名: 日本感染症学会西日本地方会学術集会