| 研究課題/領域番号 |
26650135
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
馬場 理 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30317458)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 復帰抗生物質 / 環境細菌 / 薬剤耐性 / キノロン / 病原細菌 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、放線菌由来のキノロン耐性菌のみに奏功する復帰抗生物質ナイボマイシン、および同様の活性を持つ植物由来アピジェニンの再発見にヒントを得て、キノロンに対する復帰抗生物質が自然界に存在する理由を考察することから始まった。一般には、「抗菌薬の濫用が耐性菌を蔓延させた」と理解されているが、仮にこれが真実であり、キノロン以前に耐性菌が存在しなかったのならば、自然は復帰抗生物質を産生する理由を喪失する。そこで「自然界には、もともとキノロン耐性菌が広範に存在しているのではないか？」と考え、それを証明することで、耐性菌に関する従来の見方に転換を迫ることを目的としている。
研究計画に従い、全国の様々な条件下で環境菌を採取したところ、環境中にはキノロン耐性菌が広範に存在していることを見いだした（昨年度報告書）。さらに、キノロン耐性菌および復帰抗生物質耐性菌（キノロン感受性と考えられる）を分離し、それぞれ次世代シークエンサーを用いて16SリボソームRNA遺伝子をクラスター解析に供したところ、特定の菌種・属にキノロン耐性と感受性菌の両方が存在するのではなく、キノロン耐性を示す細菌属と、復帰抗生物質耐性とは明確に分かれた。さらに、復帰抗生物質耐性菌属のある分類上の目（もく）には、ヒト病原性を示す菌種が含まれる一方、キノロン耐性を示すそれには、ヒト病原性を示すものが見いだせないことも明らかにした。これは、進化過程において、たまたまキノロン感受性を示す菌が、ヒトに病原性を持つように分化したに過ぎないことを示唆している。それゆえに、臨床上問題となるキノロン耐性菌が出現する以前には、キノロン系抗菌薬が化学療法に奏功したのだろう。上記の結果は、細菌の進化過程に復帰抗生物質が関与したという、新たな視点を与えるのに加え、細菌とヒトとの共存・敵対関係が生じた進化的過程を考察する一助となるだろう。
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| 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
全体的に計画に沿った到達度を達成していると考えられる。上述したように、分類学上の細菌の区分が、キノロン耐性／感受性と深く相関することを見いだした結果は、予想を上回るものであり、従来の耐性菌に対する概念に見直しを迫り、かつ進化の観点からは、細菌学のテキストを書き換えるインパクトがあるだろう。その反面、温泉由来の熱水湧出箇所で採取した細菌のうち、個別に生育したものは同定可能であるものの、酸性土壌中に存在する菌をなるべく多種類培養し、かつそれらの薬剤耐性度を正確に測定する方法を確立するのに手間取っている。低いｐＨにおいて、薬剤が奏功していると判断するのが難しいためである。酸性土壌に含まれる細菌叢について正しい知見を得ることは、火山国の我が国にとって、生物資源開発の観点から重要と考えられるため、鋭意努力して、何らかの成果を得たいと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
環境中菌に復帰抗生物質耐性菌が普遍的に存在し、ヒトへの病原性を示すものが見いだせない一方、ヒト病原性を獲得するよう進化した菌は、たまたまキノロン感受性菌であった、という仮説を補強すべく、さらに種々の環境から細菌を採取し、同様の結果が再現することができるかを検討する。並行して、ナイボマイシンを産生する放線菌の全遺伝子配列を確定し、ナイボマイシンの整合性に関わる遺伝子の同定を目指す。これが実現すれば、ナイボマイシン生合成遺伝子に特異的な核酸増幅法（ＰＣＲ）プライマーを設計することができ、土壌中のナイボマイシン産生放線菌の有無を簡単に調べることができるようになる。加えて、その土壌に含まれる細菌叢のナイボマイシン耐性（キノロン感受性）プロファイルと照合し、ナイボマイシンが細菌叢形成に及ぼす影響を評価することによって、復帰抗生物質が細菌種の分化を促した可能性を提示することを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国際学会における発表を予定していたが、取りやめた。その理由は、上述した成果を出すことができた日程による。当該年度中に開催される学会の予稿締切日とほぼ重なっていたが、拙速にせず、確実なデータを発表したいと考えたため、次年度に見送った。また、試料採取地点を闇雲に増やすよりも、場所を厳選して解析に時間をかけるのが得策と判断し、結果として国内旅費の支出が抑制された。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今後の研究推進方針に示したように、環境菌採取地点を増やし、解析を進める。その際、次世代シークエンサー用の試薬にある程度の予算を割く必要がある。また、国際学会における発表も既に決まっているため、当初計画通りに旅費も計上する。
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