Development of a method to specifically kill multidrug-resistant bacteria that produce sex pili

开发特异性杀死产生性菌毛的多重耐药细菌的方法

• 批准号: 22K08592
• 负责人: 川野 光興
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nakamura Gakuen College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08592/
• 关键词: バクテリオファージ; 薬剤耐性菌; アンチセンスRNA; ファージセラピー; 抗菌法

カルバペネマム耐性腸内細菌科細菌 (CRE) による感染は、効果的な抗菌薬が限定されるため対処が困難であり、世界的に問題となっている。近年、CREに対するファージセラピーの期待が世界的に高まり、実際に臨床現場での実施・成功例が報告され始めている。一方、日本では臨床現場においてファージセラピーを実施した報告はなく、ファージセラピーのためのファージライブラリー構築においても発展途上の段階である。本研究では、これら多剤耐性菌を限定的に殺菌することを目指し、性線毛を感染の受容体とするファージの取得に取り組んでいる。今年度は、性線毛特異的ファージスクリーニングに用いる各種接合伝達プラスミド (IncP-1, IncHI1, IncN1, IncFII) を保有する大腸菌種を取得した。さらに、N型およびH型の性線毛産生菌に感染できるファージを獲得した。それらの性線毛産生大腸菌を用いて、性線毛特異的に感染するファージの探索を行った。さらに、多剤耐性肺炎桿菌に感染するファージのゲノム解析を行い、10種類のファージからなるファージカクテルを作成し感染実験およびファージ耐性化実験を行った。耐性菌のゲノム配列解読によるSNP解析により、capsular polysaccharide合成遺伝子であるcpsAにフレームシフト変異が生じていることを確認した。従って、耐性菌の出現は細胞表層に存在するcapsular polysaccharideの変化によるファージの吸着能の喪失によってもたらされたことが示唆された。また、capsular polysaccharideの変化によって細胞表層の構造にも違いが生じた結果、カクテル中の複数のファージが新たな変異株に吸着可能となり、感染が成立するようになったと考えられる。これらの研究は、ファージセラピーを行う上でファージカクテルを用いる際の基盤的な知見になると考えられる。

由于有效抗生素的供应有限，由耐碳青霉烯肠杆菌科细菌（CRE）引起的感染很难治疗，并且是一个世界性问题。近年来，世界范围内对CRE噬菌体疗法的期望不断提高，临床实际实施和成功的案例也开始报道。另一方面，在日本，尚无噬菌体治疗应用于临床的报道，用于噬菌体治疗的噬菌体库的构建仍处于发展阶段。在这项研究中，我们正在努力获得利用性菌毛作为感染受体的噬菌体，目的是在有限的程度上消灭这些多重耐药细菌。今年，我们获得了携带各种接合转移质粒（IncP-1、IncHI1、IncN1、IncFII）的大肠杆菌菌株，用于性菌毛特异性噬菌体筛选。此外，我们还获得了可以感染N型和H型有性菌毛产生菌的噬菌体。利用这些产生性菌毛的大肠杆菌，我们寻找专门感染性菌毛的噬菌体。此外，我们对感染多重耐药肺炎克雷伯菌的噬菌体进行了基因组分析，创建了由10种噬菌体组成的噬菌体混合物，并进行了感染实验和噬菌体抗性实验。使用耐药细菌基因组测序进行的 SNP 分析证实，荚膜多糖合成基因 cpsA 发生移码突变。因此，有人认为，耐药菌的出现是由于细胞表面存在的荚膜多糖发生变化，导致噬菌体吸附能力丧失所致。人们还认为荚膜多糖的变化引起了细胞表面层结构的差异，这使得混合物中的多个噬菌体能够吸附到新的突变菌株上，从而发生感染。这些研究被认为提供了在噬菌体治疗中使用噬菌体鸡尾酒时的基础知识。

项目成果

臨床分離されたIMP-6産生肺炎桿菌に感染するバクテリオファージの単離と感染解析

感染临床分离产IMP-6肺炎克雷伯菌的噬菌体的分离及感染分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 川野光興; 近藤恒平
• 通讯作者: 近藤恒平

臨床由来のカルバペネム耐性肺炎桿菌を標的とした新規ファージの単離と解析

针对临床衍生的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的新型噬菌体的分离和分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 近藤恒平; 中野哲志; 久恒順三; 菅原庸; 片岡美千代; 鹿山鎮男; 菅井基行; 川野光興
• 通讯作者: 川野光興

Isolation and characterization of bacteriophages against IMP-6-producingKlebsiella pneumoniaeisolated from clinical settings in Japan

从日本临床环境中分离出的针对产生 IMP-6 肺炎克雷伯菌的噬菌体的分离和表征

• DOI: 10.1101/2022.11.05.515272
• 发表时间: 2022
• 作者: Kondo Kohei;Nakano Satoshi;Hisatsune Junzo;Sugawara Yo;Kataoka Michiyo;Kayama Shizuo;Sugai Motoyuki;Kawano Mitsuoki
• 通讯作者: Kawano Mitsuoki

抗菌アンチセンスRNAによる多剤耐性菌殺菌法の開発

利用抗菌反义RNA开发多重耐药菌灭菌方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 川野光興