JP4733080B2 - 獲得免疫機構を有する生物に感染する病原微生物に対し抗菌活性を有する化合物を自然免疫機構のみを有する生物を利用してスクリーニングする方法、および該抗菌活性を自然免疫機構のみを有する生物を利用して評価する方法 - Google Patents
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Description
そこで、微生物感染症に対する新薬開発において、これら哺乳動物に代替しうる実験動物の探索の必要性がある。
特に、グラム陽性の病原性細菌に関しては、これまで哺乳動物以外の動物個体を用いた感染モデルの報告例すらないのが現状である。グラム陽性細菌の中でも黄色ブドウ球菌は、ヒトに日和見感染症の原因菌であり、近年、多剤耐性能を持つMRSAが出現し、臨床上問題となっている(非特許文献11)。このため、黄色ブドウ球菌に対する抗菌剤の開発が強く望まれている。
(1) 獲得免疫機構を有する生物に感染する病原微生物に対し抗菌活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
(a)自然免疫機構のみを有する無脊椎動物に該病原微生物および被検試料を投与する工程、
(b)該自然免疫機構のみを有する無脊椎動物の感染症状または生存の程度を検出する工程、および
(c)被検試料を投与しない場合(対照)と比較して、該自然免疫機構のみを有する無脊椎動物の感染症状を改善する、または生存の程度を向上させる化合物を選択する工程、を含む方法、
(2) 獲得免疫機構を有する生物に感染する病原微生物に対する、被検試料の抗菌活性を評価する方法であって、
(a)自然免疫機構のみを有する無脊椎動物に病原微生物および被検試料を投与する工程、
(b)該自然免疫機構のみを有する無脊椎動物の感染症状または生存の程度を検出する工程、および
(c)被検試料を投与しない場合(対照)と比較して、該被検試料が、該自然免疫機構のみを有する無脊椎動物の感染症状を改善するか否か、または生存の程度を向上させるか否かを判定する工程、を含む方法、
(3) 獲得免疫機構を有する生物が哺乳動物である、(1)または(2)に記載の方法、
(4) 哺乳動物がヒトである、(3)に記載の方法、
(5) 自然免疫機構のみを有する無脊椎動物が昆虫類に属する生物である、(1)から(4)のいずれかに記載の方法、
(6) 昆虫類に属する生物が幼虫である、(5)に記載の方法、
(7) 幼虫が大型である、(6)に記載の方法、
(8) 昆虫類に属する生物がカイコである、(5)から(7)のいずれかに記載の方法、
(9) 自然免疫機構のみを有する無脊椎動物がグラム陽性の病原微生物により感染されるものである、(1)から(7)のいずれかに記載の方法、
(10) 獲得免疫機構を有する生物に感染する病原微生物が黄色ブドウ球菌、緑濃菌、コレラ菌および病原性大腸菌からなる群より選択される、(1)から(9)のいずれかに記載の方法、を提供するものである。
検出する感染症状としては、例えば、[1]宿主個体内における病原微生物の数の増力、[2]宿主の体重の減少あるいは宿主の体重の増加の阻害、[3]宿主の血液中の抗菌物質量の低下、[4]宿主の免疫機能の不全、[5]宿主の体液及び体内臓器中の種々の酵素活性の低下などが挙げられる。宿主が昆虫の幼虫であれば、例えば、高齢幼虫へと脱皮しない、あるいは蛹や成虫とならないことなどを検出してもよい。本発明においては、また、上記感染症状以外に、宿主の生存の程度を検出してもよい。生存の程度としては、例えば、生存率や生存期間が挙げられる。
黄色ブドウ球菌及び緑膿菌によるカイコ幼虫の感染死
黄色ブドウ球菌及び緑膿菌はヒトの日和見感染症の原因菌である。本発明者らは、これらの細菌がカイコ幼虫を感染死させるか否かを検討した。
5令カイコ幼虫の第一腹脚部にStaphylococcus aureus及びPseudomonas aeruginosaの菌液または抗菌物質溶液を0.05ml注射し、指圧により10秒間止血した。注射針は27G x 3/4(テルモ株式会社)、注射筒は1ml(テルモ株式会社)を使用した。注射後の経時的な生存個体数を調べた(図1)。
菌を注射したカイコ幼虫の尾脚を切断し、体液を採取後、0.6% NaClで希釈し、マンニット培地(栄研化学株式会社)上に塗布して、37℃にて一晩培養後、現れたコロニー数をカウントし、カイコ体液中の菌数を計算した。組織中の菌については、カイコ幼虫をペーパータオル上で開腹し、体液を除去後、0.9% NaClに懸濁した後、マンニット培地上に塗布し、現れたコロニー数をカウントし、組職中の菌数を計算した。カイコ幼虫の体液及び、組織の容積をそれぞれ1.5ml及び1mlとして計算した。
黄色ブドウ球菌によるカイコ幼虫の感染死に対する抗生物質及び消毒剤の効果
さらに本発明者らは、カイコ幼虫の黄色ブドウ球菌による感染死が抗生物質で抑えられるか否かを調べた。黄色ブドウ球菌臨床分離株をカイコ幼虫に注射した後、アンピシリン、オキサシリン、バンコマイシンを注射し、経時的にカイコ幼虫の生存個体数をカウントした。
カイコを含めた無脊椎動物や植物には、抗体を介した獲得免疫機構は存在しないが、ヒトと共通した自然免疫機構が存在する。本発明の感染モデルは、病原体の感染に対する自然免疫機構を遺伝学的手法を用いて分子レベルで解明するためにも有効である。
Claims (4)
- 獲得免疫機構を有する生物に感染する黄色ブドウ球菌に対し抗菌活性を有する化合物をスクリーニングする方法であって、
(a)自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫に該黄色ブドウ球菌および被検試料を投与する工程、
(b)該自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫の感染症状または生存の程度を検出する工程、および
(c)被検試料を投与しない場合(対照)と比較して、該自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫の感染症状を改善する、または生存の程度を向上させる化合物を選択する工程、を含む方法。 - 獲得免疫機構を有する生物に感染する黄色ブドウ球菌に対する、被検試料の抗菌活性を評価する方法であって、
(a)自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫に黄色ブドウ球菌および被検試料を投与する工程、
(b)該自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫の感染症状または生存の程度を検出する工程、および
(c)被検試料を投与しない場合(対照)と比較して、該被検試料が、該自然免疫機構のみを有するカイコ幼虫の感染症状を改善するか否か、または生存の程度を向上させるか否かを判定する工程、を含む方法。 - 獲得免疫機構を有する生物が哺乳動物である、請求項1または2に記載の方法。
- 哺乳動物がヒトである、請求項3に記載の方法。
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