薬剤耐性を起こす小型コロニー形成細菌のオミクス解析を用いた新たな治療戦略の確立

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本研究の目的は、持続性感染症に関わるsmall colony variant (SCV) の遺伝学的・臨床細菌学的特徴を明らかにし、SCVに対する適切な検出法や制御法を見出すことで、新たな治療戦略を確立することである。前年度までの研究により、SCVにおいて外的要因などの環境ストレスに対する生育の制御に関わる遺伝子の発現量が大きく増加していたことから、生体の免疫応答を回避し持続性・再発性感染症に関与するSCV株の特徴を裏付ける知見が得られた。当該年度は、前年度実施したRNAシーケンスデータの機能分類により、特に菌の生存戦略に関わる遺伝子を探索し、該当遺伝子について定量PCR法により妥当性を検証した。またSCV人工モデルを用いて、臨床分離SCVと同様の挙動を示すか、定量PCR法により評価した。更には感染症モデルが構築されている生物であるカイコを使用し、SCV及びその野生型株を感染させ、その生存率を評価することでSCVの病原性を明らかにした。RNAシーケンスデータから、バイオフィルム形成量を制御する遺伝子発現量が、SCVにおいて顕著に低下していた。SCV人工モデルでは、臨床分離SCVと同様にストレス応答に関わる遺伝子発現量に関して同様の傾向が認められた。またカイコを用いた感染実験では、野生型株の方がSCV株と比べて短期間でより多くのカイコを死亡させた。これらの結果から、SCV形成と環境ストレス制御遺伝子との関連が明らかとなり、またその変化はカイコの生存において感染初期の病原性を減弱させる可能性が示唆された。