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2023 年度 実績報告書

細菌の耐性化機構を回避するファージ療法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 22K19618
研究機関大阪大学

研究代表者

川端 重忠  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50273694)

研究分担者 山口 雅也  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00714536)
住友 倫子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (50423421)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワードファージ療法 / 耐性化 / 抗CRISPR分子
研究実績の概要

本研究計画では、新たな感染症治療薬候補としての、細菌の耐性化を回避するファージの創出を目指した。近年、感染症の新たな治療戦略としてファージ療法が注目されている。背景には、多剤耐性菌の世界的な増加がある。ファージ療法は、細菌に感染するウイルスであるバクテリオファージの殺菌能を利用した治療法であり、ロシアなどの東欧諸国においてファージ療法は用いられてきた。また、2016年に米国にて、既存の抗菌薬で治療不可能であった超多剤耐性菌感染患者がファージ療法の実施によって完治し、大きな衝撃を与えた。
通常バクテリオファージはヒトに感染しないため、特異性が高く薬剤耐性菌に対する新たな切り札となりうる。一方で、細菌はCRISPRCas機構などにより、ファージ耐性を獲得する。本研究では、ヒトの口腔や咽頭由来のレンサ球菌を宿主細菌として、日本の臨床分離株に分布するファージ配列の探索を行った。
当教室で収集したレンサ球菌311株について、ドラフトゲノム配列の解読を行った。得られたシーケンスデータについて、fastpによるデータクリーニング、SKESAを用いたde novo assemble、Prokkaによる遺伝子のアノーテションを実施した。また、細菌種の同定はANI解析による95%以上の一致を判定基準とした。
バクテリオファージ配列ならびにゲノム配列中のプロファージ配列の解析について、ファージのアノテーションツールpharokkaを用いた解析を行った。特に溶菌酵素について着目し、1896個のendolysin遺伝子、115個のamidase遺伝子、462個のholin遺伝子を得た。これらの遺伝子について分子系統解析を行い、レンサ球菌に分布しているファージの溶菌遺伝子についての系統関係を明らかにした。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Respiratory tract barrier dysfunction in viral-bacterial co-infection cases.2024

    • 著者名/発表者名
      Sumitomo T, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Jpn. Dent. Sci. Rev.

      巻: 60 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.12.006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of FctB3 crystal structure and insight into its structural stabilization and pilin linkage mechanisms.2023

    • 著者名/発表者名
      Takebe K, Suzuki M, Sangawa T, Kreikemeyer B, Yamaguchi M, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S, Nakata M.
    • 雑誌名

      Arch. Microbiol.

      巻: 206 ページ: 4

    • DOI

      10.1007/s00203-023-03727-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Elucidation of independently modulated genes in Streptococcus pyogenes reveals carbon sources that control its expression of hemolytic toxins.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirose Y, Poudel S, Sastry AV, Rychel K, Lamoureux CR, Szubin R, Zielinski CD, Lim HG, Menon DN, Bergsten H, Uchiyama S, Hanada T, Kawabata S, Palsson BO, Nizet V.
    • 雑誌名

      mSystems

      巻: 8 ページ: e0024723

    • DOI

      10.1128/msystems.00247-23

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Involvement of ribonuclease Y in pilus production by M49 Streptococcus pyogenes strain via modulation of mRNA level of transcriptional regulator.2023

    • 著者名/発表者名
      Kubota S, Nakata M, Hirose Y, Yamaguchi M, Kreikemeyer B, Uzawa N, Sumitomo T, Kawabata S.
    • 雑誌名

      Microbiol. Immunol

      巻: 67 ページ: 319-333

    • DOI

      10.1111/1348-0421.13069

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 基礎研究から見た化膿レンサ球菌による病態形成機構と宿主の防御機構.2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,川端重忠
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 288 ページ: 869-874

    • DOI

      10.32118/ayu28810869

  • [雑誌論文] Editorial: A sweet deal - Glycobiology in host-pathogen interactions.2023

    • 著者名/発表者名
      Kawanishi K., Naito-Matsui Y., Soares Zaramela L., van Sorge N.M., Yamaguchi M.
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 14 ページ: 1341820

    • DOI

      10.3389/fmicb.2023.1341820

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 大規模情報解析を活用した細菌感染症の病態解明2024

    • 著者名/発表者名
      山口雅也.
    • 学会等名
      Cyber HPC Symposium 2024
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation of the impact of age-related changes in the host response on the severity of pneumococcal infections2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Kobayashi M, Kawanishi K, Ono M, Motooka D, Okuzaki D, Kawabata S.
    • 学会等名
      FEMS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Insight into neutrophil phenotypic alterations in relation to the severity of pneumococcal infection with age2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi M, Kobayashi M, Kawanishi K, Ono M, Motooka D, Okuzaki D, Kawabata S.
    • 学会等名
      The 21st Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyaluronidase in Streptococcus pyogenes-analysis based on structural biology and molecular phylogenetics2023

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Yamaguchi M, Takebe K, Nakata M, Sumitomo T, Suzuki M, Nizet V, Kawabata S.
    • 学会等名
      2023 Society for Glycobiology (SfG) Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌の血清型1型におけるモジュロンデータベースの紹介と活用法2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬雄二郎,川端重忠.
    • 学会等名
      第97回日本感染症学会総会・学術講演会
  • [学会発表] 大規模ゲノムワイド関連解析による侵襲性肺炎球菌感染症の発症因子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      チーム阪大リトリート2023
  • [学会発表] 日本および世界のemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症に関与する遺伝因子の比較2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐,広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      第53回レンサ球菌研究会
  • [学会発表] 肺炎球菌感染症の重症化に寄与する宿主の肺環境の解析2023

    • 著者名/発表者名
      小林桃子,山口雅也,川西邦夫,元岡大祐,奥崎大介,川端重忠.
    • 学会等名
      第17回細菌学若手コロッセウム
  • [学会発表] 細菌シングルセルゲノム解析による唾液細菌叢の解析2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 独立主成分分析で明らかにしたStreptococcus pyogenesのモジュロン情報の有用性2023

    • 著者名/発表者名
      広瀬雄二郎,杉山真央,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 大規模ゲノム解析による侵襲性肺炎球菌感染症の発症機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] Streptococcus sanguinis が産生する線毛タンパク質の X線結晶構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      武部克希,鈴木守,東 孝太郎,山口雅也,住友 倫子,川端重忠,中田 匡宣.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 化膿レンサ球菌のRNase Yによる線毛産生量の調節2023

    • 著者名/発表者名
      中田匡宣,窪田星子,広瀬雄二郎,山口雅也,住友倫子,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] オミクス解析を用いたemm89型化膿レンサ球菌侵襲性感染症の発症に関与するメカニズムの解明2023

    • 著者名/発表者名
      大野誠之,山口雅也,元岡大祐,広瀬雄二郎,東孝太郎,秋山徹,住友倫子,池辺忠義,山口貴弘,河原隆二,奥野ルミ,大塚仁,松本裕子,賀澤優,川端重忠.
    • 学会等名
      2023年口腔微生物研究会
  • [学会発表] シングルセルRNA-seq解析による細菌性肺炎重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也,小林桃子,川西邦夫,大野誠之,元岡大祐,奥崎大介,川端重忠.
    • 学会等名
      NGS EXPO 2023
  • [学会発表] 腸内細菌叢が潰瘍性大腸炎モデルマウスの疾患重症度に与える影響の検討2023

    • 著者名/発表者名
      池田恵莉,山口雅也,川端重忠.
    • 学会等名
      第76回日本細菌学会関西支部総会
  • [学会発表] 異分野融合による肺炎球菌感染症の重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      山口雅也.
    • 学会等名
      第35回微生物シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規感染制御法の確立に向けた細菌性肺炎の重症化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      住友倫子,川端重忠.
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.dent.osaka-u.ac.jp/mcrbio/mcrbio-2705

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公開日: 2024-12-25  

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