画像：奥山儀八郎 (松戸市教育委員会)

第 37 回
日本バイオフィルム学会学術集会
講演抄録集
会期： 2022 年 8 月 26 日（土）・8 月 27 日（日）会場：日本大学松戸歯学部(千葉県松戸市栄町西 2-870-1)
大会⾧：泉福英信 (日本大学松戸歯学部感染免疫学講座)

事務局：第 37 回日本バイオフィルム学会学術集会事務局
日本大学 松戸歯学部 感染免疫学講座内
千葉県松戸市栄町西 2-870-1
TEL：047-360-9342
E-mail：biofilm37@gmail.com
準備委員⾧：齋藤真規
学会 HP：http://biofilm-res.kenkyuukai.jp/special/index.asp?id=39400

ア ク セ ス
会場：日本大学松戸歯学部
住所：千葉県松戸市栄町西 2₋870₋1
電話：047-368-6111(大代表)(1)バスをご利用の場合①松戸駅西口 2 番バス乗り場（京成バス）
・松 81 系統「日大歯科病院」行き➡ 終点下車 (バス約 20 分）②松戸駅西口 3 番バス乗り場（京成バス）
・松 71・系統「南流山駅」「江戸川台駅」または
・松 72 系統「馬橋駅」行き➡「日大病院入口」下車，徒歩 5 分
・松 73 系統「日大歯科病院」行き➡「日大歯科病院」下車③南流山駅北口 1 番バス乗り場（京成バス）
松 71 系統「松戸駅」行き➡「日大病院入口」下車，徒歩 5 分※同じ乗り場から，逆方面 (江戸川台駅行) へのバスも発着しています。行先をよくご確認ください。
(2)自動車をご利用の場合
外環自動車道・三郷南 IC より 5km あるいは松戸 IC より 7km＊駐車場は有料です。

ご 案 内＜感染対策＞
新型コロナウイルス感染症は5類相当とはなりましたが、感染拡大防止のため、以下ご理解、ご協力をお願いいたします。
会期中、発熱（37.5度以上）・咳・咽頭痛などの風邪症状がある場合や新型コロナウイルス感染が疑われる場合などは、参加をお控えいただけますようお願いいたします。その際には事務局までご連絡ください。
会場には検温器が設置してあります。体温を測定の上、ご参加ください。また手指消毒薬を設置してありますので、消毒にご協力ください。
1．会場：日本大学松戸歯学部 102教室（1階）
2．受付：学生食堂内で参加証（領収書付）を受領し、記名してください。
ペン、カードホルダーをご用意しております。
3．参加登録学会ホームページ (http://biofilm-res.kenkyuukai.jp/special/?id=39412) からの事前参加登録のみといたします。会場受付での現金の取り扱いはできません。
【参加費】 会員：3,000円、非会員：6,000円、学部学生・大学院生、留学生：無料
4．理事会・評議員会・総会
タイムテーブルをご参照ください。
5. 閉会式若手優秀発表賞の表彰式を行います。
6. クローク
クロークを設置いたしません。102教室は階段教室となっております。近くの通路や隣の座席に荷物を置いていただき、各自で管理をお願いいたします。

司会・座長・演者の方へ(１) 座⾧
1．座⾧の方は、担当するセッション開始15分前までに、次座⾧席にご着席ください。時間になりましたら開始してください。セッションの進行はお任せいたします。できる限り定刻での進行をお願いいいたします。
2．一般演題の発表時間は10分、討論時間は3分です。シンポジウムの発表時間は25分、討論時
間は5分です。
(２) 演者（全演題共通）
1. 発表方法は、Windows10のPC・PowerPoint2019による口頭発表です。
PC操作は講演者自身で行っていただきます。
画像サイズ：ワイド画面(16:9)
フォント：OS標準のみ
2. 発表データは最新のウイルス駆除ソフトにてチェック済のUSBメモリに保存してご持参ください。バック
アップデータも必ずご持参ください。
＊PC本体の持ち込みは原則として受付しておりません。ご了承ください。
3. データの登録および動作確認（受付に設置しているPCで行います。）
8月26日（土）10：00 ～12：45（27日のデータも受付いたします。）
8月27日（日） 8：00 ～ 8：45
＊動画，音声ファイルは正常に作動しない可能性がありますので、ご遠慮ください。
＊Macをご使用の方は持参していただく前に、動作確認することを推奨いたします。
4. お預かりしたデータは、学会終了後に責任を持って消去いたします。
5. データファイル名は以下のように付けてください。
一般演題：「演題番号」「氏名」 【例】1-1-01 日大 太郎
シンポジウム：「シンポジウム番号」「氏名」 【例】S1 日大 次郎
ランチョンセミナー： LS 松戸 花子

6．COI自己申告の基準に基づき利益相反に関するスライドを発表スライドの一枚目に入れてください。

開示するものがない場合開示すべき内容がある場合(必要なもの)(３) 後抄録（Bacterial Adherence & Biofilm）の発行について
本学術集会終了後，講演の記録として講演後抄録集を作成します。演者の方々は期日までに必ずご投稿ください。投稿規定は下記学会ホームページをご確認ください。
https://square.umin.ac.jp/jsbr/gakkaisi.html

・提出期日：2023年10月26日（木）・提出先：第37回日本バイオフィルム学会学術集会事務局
・提出方法：メール添付 biofilm37@gmail.com

日 程 表8月26日(土)時刻

8月27日(日)
102教室

食堂

8:00

時刻

102教室

8:00
スライド受付
8:00 - 8:45

9:00

9:00

シンポジウム

10:00

企業展示

10:00

スライド受付
10:00 - 12:45
11:00

9:00 - 9:30
9:30 - 10:00
10:00 - 10:30
10:30 - 11:00

11:00
理事会

12:00

特別講演
11:10-12:00
12:00

評議員会
12:55
13:00

14:00

15:00

16:00

17:00

18:00

開会のあいさつ

一般演題１
13:00-13:13
13:13-13:26
13:26-13:39
13:39-13:52
13:52-14:05
休憩
一般演題２
14:15-14:28
14:28-14:41
14:41-14:54
14:54-15:07
15:07-15:20
15:20-15:33
休憩
一般演題３
15:50-16:03
16:03-16:16
16:16-16:29
16:29-16:42
16:42-16:55
16:55-17:08

13:00

ランチョンセミナー
12:30 - 13:20

総会 13:30-13:50
14:00

15:00

16:00

17:00

食堂
企業展示

一般演題４
14:20-14:33
14:33-14:46
14:46-14:59
14:59-15:12
15:12-15:25
15:25-15:38

閉会式および表彰式
16 :00プログラム特 別 講 演
８月２７日（日）１１：１０～１２：００
座長：泉福英信（日本大学松戸歯学部 感染免疫学講座）

New discoveries in biofilm biogeography and interkingdom interactions?
〇Hyun Michel Koo
Department of Orthodontics, Divisions of Pediatric Dentistry & Community Oral Health,
School of Dental Medicine, University of Pennsylvania

シンポジウム８月２７日（日）９：００～１１：００
座長：松本 壮吉（新潟大学 医学部医学科細菌学講座）
S1

Leveraging redox stratification in biofilm for energy-saving wastewater treatment andgreenhouse gas mitigation
東京農工大学大学院工学研究院 寺田昭彦
S2

Microcolony formation and pathogenicity of uropathogenic Escherichia coli (UPEC) in

host cells
群馬大学医学部 平川秀忠
S3

Role of membrane transporters in oral biofilms
岡山大学歯学部 仲野道代

S4

Cariogenic cross-kingdom biofilm: Candida association with childhood caries and current

nanotherapeutic approaches
日本大学松戸歯学部 伊藤龍朗

ランチョンセミナー
８月２７日（日）１２：３０～１３：２０
LS バイオフィルムの透明化イメージングのすゝめ
司会：藤木優希（東京化成工業㈱ バイオロジー研究所）

演者：杉本真也（東京慈恵会医科大学医学部細菌学講座）

プログラム一 般 演 題８月２６日（土）一般演題 1

13:00～14:05

座長：尾花 望（筑波大学 医学医療系）
渡邊 浩（久留米大学 医学部 感染制御学講座）
1-1-01 13:00～13:13
Sphingomonas 属細菌におけるバイオフィルム構成因子の解析〇三原朋也 1、根本直樹 1
1

千葉工業大学先進工学研究科生命科学専攻

1-1-02 13:13～13:26
緑膿菌バイオフィルムにおけるプロファージ駆動型細胞壁欠損細胞 (R-cells) の出現〇原田潤 1、兼松周作 1、野村暢彦 2、豊福雅典 2
1

筑波大学生命地球科学研究群、2 筑波大学生命環境系

1-1-03

13:26～13:39

黄色ブドウ球菌の色素 staphyloxanthin の蓄積による影響〇山田ほのり 1,2、千葉明生 2,3、佐々木優子 1,2、猿田健 1,2、馬場有夢 1,2、小貫友暉東 1,2、
金城雄樹 2,3
1

東京慈恵会医科大学 医学部医学科、2 東京慈恵会医科大学 細菌学講座、3 東京慈恵会医科大学 先端医学推進拠点

バイオフィルム研究センター

1-1-04 13:39～13:52
COP ナノピラーによるバイオフィルム形成阻害効果の評価〇松本叡佳 1、伊藤健 2、田中重光 3
1

関西大学大学院

理工学研究科、2 関西大学、3 大阪産業技術研究所

1-1-05 13:52～14:05
大腸菌のコロニー形成能に関わる遺伝子の探索〇永沢 亮 1
1

愛知医科大学 医学部 感染・免疫学講座

プログラム一般演題 2

14:15～15:33

座長：渡邊 浩（久留米大学

医学部 感染制御学講座）

常田 聡（早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科）
1-2-01 14:15～14:28
ウェルシュ菌の温度に依存した遺伝子発現制御による環境適応戦略の解明〇福田良亮 1、尾花望 2、野村暢彦 3
1

筑波大学大学院

生物資源科学学位プログラム、2 筑波大学 医学医療系 トランスボーダー

医学研究センター、3 筑波大学 生命環境系
1-2-02 14:28～14:41
異なる機構により産生された膜小胞のバイオフィルム誘導能の解析〇伊藤碧美 1、山本千佳 1、永沢亮 2、尾花望 3, 5、野村暢彦 4, 5、豊福雅典 4, 5
1

筑波大院・生物資源科学学位 P、2 愛知医科大・医、3 筑波大・医学医療系、４筑波大・生命

環境系、5 筑波・MiCS 療系
1-2-03 14:41～14:54
in situ デンタルバイオフィルムモデルを用いた宿主－バイオフィルム間相互作用の解明〇髙𣘺竜平 1、外園真規 1、井田 貴子 1、永田量子 1、Niraya Kornsombut1、齋藤 瑠郁 1、竹中彰治 1、野杁 由一郎 11

新潟大学大学院医歯学総合研究科

口腔生命科学専攻口腔健康科学講座 う蝕学分野

1-2-04 14:54-15:07
口腔内における Streptococcus mutans 産生膜小胞が初期付着菌の付着・凝集に対する影響〇鈴木到 1、泉福英信 21

日本大学松戸歯学部衛生学講座、2 日本大学松戸歯学部感染免疫学講座

1-2-05 15:07-15:20
バイオフィルム形成に対する Streptococcus mutans のシグナルシステムの影響〇植松俊吉 1、泉福英信 11

日本大学松戸歯学部感染免疫学講座

1-2-06 15:20-15:33
唾液成分とクロロゲン酸が口腔バイオフィルム形成に与える影響〇亀井秀一郎 1、泉福英信 11

日本大学松戸歯学部感染免疫学講座

プログラム一般演題 3

14:15～15:33

座長：阿座上 弘行（山口大学 大学研究推進機構 中高温微生物研究センター）
花輪 智子（杏林大学 医学部 感染症学教室）

1-3-01 15:50～16:03
透析用機器の biofilm 汚染に対する機能水の効果〇大薗英一 1、本田和美 1、井上有紀 1、市村恭子 1、高久俊 2、野呂瀬嘉彦 3、森田林平 31

越谷袋山クリニック、2 日本医科大学医学教育センター、3 日本医科大学微生物学免疫学

1-3-02 16:03～16:16
生存必須遺伝子プロファイルからみた非結核性抗酸菌の生体内感染と低酸素バイオフィルム
形成との共通性〇立石善隆 1、松本壮吉 1
1

新潟大学医学部細菌学

1-3-03 16:16～16:29
コレラ菌バイオフィルム形成に対する走化性システムの関与〇西山宗一郎 1、井口裕太 1、原田夏希 1
1

新潟薬科大・応用生命・食品安全学

1-3-04 16:29～16:42
モラクセラ・カタラーリスと無莢膜型インフルエンザ菌の共存によるバイオフィルム産生の相乗効果について〇河野正充 1、保富宗城 11

和歌山県立医科大学 医学部 耳鼻咽喉科頭頸部外科

1-3-05 16:42～16:55
Clostridioides difficile における新規抗生物質耐性遺伝子 ABCF 因子の同定〇尾花望 1、高田啓 2、野村暢彦 3、Gemma C. Atkinson4、Vasili Hauryliuk41

筑波大学 医学医療系 トランスポーター医学研究センター、2 京都産業大学 生命科学部、

3

筑波大学 生命環境系、4 ルンド大学

1-3-06 16:55～17:08
深海放線菌由来化合物による Candida auris バイオフィルムの形成抑制効果〇金子幸弘 11

大阪公立大学 大学院 医学研究科細菌学

プログラム８月２７日（日）一般演題 4

14:20～15:38

座長：野杁 由一郎（新潟大学大学院医歯学総合研究科）
朝日 陽子（大阪大学大学院歯学研究科）

2-4-01 14:20～14:33
次亜塩素酸水の緑膿菌バイオフィルムに対する効果〇清水明子 1、更田宏史 1、岩橋潤 2、後藤憲志 2、新開規弘 1、川村尚久 1、渡邊浩 2
1

ニプロ株式会社

医薬品研究所、2 久留米大学 医学部 感染制御学講座

2-4-02 14:33～14:46
P. gingivalis のバイオフィルム形成におけるジャワショウガ由来成分バングレンの効果〇瀬部真由 1、村上圭史 1、小林和瑚 1、久保美和 2
1

川崎医療福祉大学 医療技術学部

2

徳島文理大学 薬学部 薬品物理化学講座

臨床栄養学科、2-4-03 14:46-14:59
難治性根尖性歯周炎罹患歯の根尖部根管内と根尖孔外バイオフィルムにおける細菌叢の比較〇朝日陽子 1、栗木菜々子 2、前薗葉月 2、島岡毅 2、恵比須繁之 2、野杁由一郎 3、林美加子 2
1

大阪大学大学院歯学研究科、2 大阪大学大学院歯学研究科口腔分子感染制御学講座 歯科保存学講座、3 新潟大学大学院医歯学総合研究科口腔健康科学講座う蝕学分野
2-4-04 14:59-15:12
ヤマブシタケ抽出物が Streptococcus mutans のバイオフィルムに及ぼす影響〇阿座上弘行 1、Siddiqa Ayesha 2、濱治百々子 11

山口大学 大学研究推進機構 中高温微生物研究センター、2 鳥取大学大学院 連合農学研

究科
2-4-05 15:12-15:25
フッ化物徐放性歯科材料が抗 Streptococcus mutans 作用に及ぼすフッ化物徐放時間の影響〇林未季 1、松浦理太郎 1、山本哲也 2
1

YAMAKIN 株式会社、2 高知大学医学部歯科口腔外科学講座

2-4-06 15:25-15:38
矯正歯科治療中のマルチブラケット装置表面におけるバイオオフィルム形成に対する研究〇加藤博之 1
1

日本大学大学院松戸歯学研究科

抄

録

特別講演
シンポジウムランチョンセミナー
一般演題

特別講演 Special SeminarSS
New discoveries in biofilm biogeography and interkingdom interactions〇Hyun Koo
University of Pennsylvania

The study of oral biofilms has advanced the knowledge about the complex composition,polymicrobial diversity, and spatial organization of the human microbiome. Microbes in saliva
and in dental biofilms form highly structured and organized communities that contain not only
bacteria but also microorganisms from other kingdoms such as fungi. Importantly, the spatial
structure (termed biogeography) dictates where microbes are located and associated to eachother, which has direct implications on how the community functions to cause disease. Here,
we discuss recent findings using a discovery-validation pipeline to identify pathogenic
polymicrobial interactions and how biogeography mediates spatial patterning and the biofilm
virulence at the micron scale. Using multiple length-scale imaging and computational analysis,
we find unique spatially structured communities in intact saliva and in undisturbed biofilms
from children with severe oral disease. In parallel, we integrate experimental models and invivo virulence studies to identify disease-causing interspecies and interkingdom
interactions. The data reveal how the spatial structure, microbial positioning-interactions andgrowth dynamics mediate the biofilm assembly and function to coordinate the creation ofpathogenic microenvironments and disease process in situ.

シンポジウム

S1Leveraging redox stratification in biofilm for energy-saving wastewater
treatment and greenhouse gas mitigation〇Akihiko Terada
Tokyo University of Agriculture and Technology

Biofilms in natural and engineered ecosystems possess redox zonation, where aerobic andanaerobic regions are stratified. The control of such redox zonation in engineered systems
allows for activating aerobic and anaerobic microbes, achieving simultaneous oxidation andreduction, e.g., biological nitrogen removal from wastewater. To this end, the use of a gaspermeable membrane was applied as a scaffold for biofilm formation and an oxygen-supplying
material. Adjusting an applied oxygen partial pressure can control the amount of oxygen, which
is supplied directly to a biofilm in a bubbleless fashion. This biofilm employs a counter-current
substrate diffusion geometry, where oxygen is supplied from the biofilm bottom, whereas
contaminants are supplied from the biofilm exterior. A bioreactor employing this concept, a.k.a.
a membrane-aerated biofilm reactor (MABR), was applied to completely autotrophic nitrogen
removal, mediated by aerobic and anaerobic ammonia-oxidizing bacteria. The energy-saving
and cost-effective nitrogen removal by an MABR was caused by the noticeable stratification ofthese bacteria in biofilm, depending on the oxygen concentration within biofilm depth.
Energy-saving nitrogen removal confronts emissions of greenhouse gas, nitrous oxide (N2O).
A counter-current substrate diffusion geometry, employed in an MABR, provided the biofilm
interior with high N2O concentrations devoid of oxygen, activating N2O-reducing bacteria
mitigating N2O. Application of an N2O microsensor to the biofilm and quantification of thefunctional genes for N2O reduction identified the biofilm interior as a hot spot for the N2O sink,instrumental in mitigating N2O emissions during biological nitrogen removal. Collectively, theuse and control of a counter-current substrate diffusion geometry pave the way for developing
an innovative bioreactor, achieving energy-saving, cost-effective, and low-environmental
burden nitrogen removal.

シンポジウム

S2
Microcolony formation and pathogenicity of uropathogenic Escherichia coli
(UPEC) in host cells〇Hidetada Hirakawa
Gunma University Graduate School of Medicine

Urinary tract infection (UTI) is one of the most common infectious diseases, with more than
150 million people estimated to suffer from UTI annually. Uropathogenic Escherichia coli
(UPEC) is the major causative agent of UTIs, with 80% of UTIs caused by this organism.
Although pathogens that invade the urinary tract are usually excreted with urine, UPEC adheres
firmly to and invades the epithelial cells of the urinary tract system, forming biofilm-likemicrocolonies that are resistant to urinary excretion. Furthermore, because of their resistance tovarious antimicrobial agents and innate immunity, UTIs caused by UPEC are considered to beat high risk of becoming refractory. Although it has been proposed that type 1 and P fimbriae
are important for UPEC infection and microcolony formation, many investigators have different
arguments.
We are trying to elucidate the mechanisms of UPEC microcolony formation and virulence
expression. We have shown that the flagellum, in addition to the fimbriae, contributes to themicrocolony formation and virulence of UPEC. We have also identified the Tol/Pal protein
complex and OmpX protein as regulatory factors of the flagellum. We have confirmed that thesegene deletion strains have low infection efficiency to the bladder and kidney and low
microcolony formation ability in UTI mice. On the other hand, certain environmental signals,
such as iron deficiency and extracellular cytidine, promote microcolony formation, indicatingthat microcolony formation and virulence of UPEC are mediated by a complex regulatory
system. In this symposium, we will give a talk in the pathogenicity theory of UPEC and themechanisms of pathogenicity control including microcolony formation, focusing on our recent
research results.

シンポジウム

S3
Role of membrane transporter in oral biofilm〇Michiyo Matsumoto-Nakano
Department of Pediatric Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine,
Dentistry and Pharmaceutical Sciences

Streptococcus mutans, a Gram-positive bacterium, is considered to be a major etiologic agentof human dental caries and has been reported to form oral biofilm known as dental plaque on
tooth surfaces. Oral biofilms are affected by a number of environmental fluctuations, such as
nutrient availability, aerobic-to-anaerobic transition, and pH change. The ability of S. mutans
to form biofilm allows the pathogen to tolerate rapid and frequent environmental fluctuations.
Membrane transporters on the cell membrane of bacteria are responsible for uptake of nutrientsand elimination of unwanted substances, and also have other effects. Several membranetransporters exist in the cell membrane of S. mutans, which selectively permeate substances,
and also have an ability to transport and metabolize various carbohydrates. Additionally,
membrane transporters have functions that help the bacterium survive environmental
fluctuations. Therefore, it is considered that membrane transporters may have an important rolein biofilm formation by S. mutans.

シンポジウム

S4
Cariogenic cross-kingdom biofilm: Candida association with childhood
caries and current nanotherapeutic approach.
〇Tatsuro Ito
Department of Pediatric Dentistry, Nihon University School of Dentistry at Matsudo

Early Childhood Caries (ECC), a virulent form of tooth decay, is a biofilm-associated oraldisease induced by excessive intake of dietary sugars. Interestingly, many studies conductedabroad have shown that opportunistic fungal pathogen Candida albicans is frequently detectedwith a major cariogenic bacterial pathogen Streptococcus mutans in the plaque-biofilms fromthe tooth surfaces of children with ECC. The prevalence of C. albicans in ECC-affectedchildren is significantly higher than in caries-free children, having five times greater odds ofexperiencing ECC than those without oral C. albicans. Moreover, mothers with ECC-affectedchildren have also high C. albicans detection rate, and the genetic relatedness of the isolateswith those from the child, suggesting maternal transmission is one of the factors that contributeto early detection of C. albicans in children.
Laboratory studies have demonstrated that C. albicans interacts with S. mutans throughphysical, biochemical and metabolic mechanisms, resulting in the formation of highly
cariogenic cross-kingdom biofilms. The S. mutans-derived exoenzyme glucosyltransferase B(GtfB) binds avidly to the C. albicans cell surface, converting sucrose to large amounts of
exopolysaccharides (EPS) on the fungal surface. The EPS formed on the surrogate C. albicans
surface creates a diffusion-limiting milieu, facilitating the formation of localized acidic pH
niches. Simultaneously, the EPS builds a “drug trapping matrix” that prevents uptake andsubcellular localization of antimicrobials and antifungal agents, making them recalcitrant.
Therefore, antimicrobials have limited efficacy for caries prevention or treatment if not
combined with other modalities. Recent advances of new “smart” nanotechnologies that trigger
drug release in response to cariogenic acidic pH are being developed and could enhance theefficacy of current and prospective chemical modalities.
Here, we reveal the cariogenic association between C. albicans and childhood caries inJapanese population as well as maternal transmission of Candida species to children. We also
highlight recent advances in the development of nanotechnology-based therapeutic approachfor targeting S. mutans-C. albicans cross-kingdom biofilms associated with a prevalent andcostly pediatric oral disease, such as ECC.

ランチョンセミナーLS
バイオフィルムの透明化イメージングのすゝめ〇杉本 真也
東京慈恵会医科大学 医学部 細菌学講座
バイオフィルムの形成メカニズムや高次機能（抗菌薬や免疫系に対する抵抗性など）を理解するた
めには、バイオフィルムを高い空間分解能で可視化することが必須である。私たちはこれまでに、溶液中での電子顕微鏡観察が可能な大気圧走査電顕を用いたバイオフィルムの観察法を確立し（Sugimoto
et al. Sci. Rep. 2016）、様々な微生物の観察に応用してきた（Okuda et al. Front. Microbiol. 2018; Yonemoto
et al. Infect Immun. 2019; Kunoh et al. ACS Nano 2019）。一方、従来の光学顕微鏡法では、共焦点レーザ
ー顕微鏡や二光子顕微鏡を使ってもバイオフィルムの表面から 20µm 程度の深さまでしか観察できな
いため、数百 µm に達する分厚いバイオフィルムの全体像とその内部の成分の動態を把握することは困難である。
脳科学の分野で目覚ましい発展を遂げてきた組織透明化法は、動物の組織や臓器を透明にすること
で、光学顕微鏡による観察深度を格段に向上させる技術である。組織透明化法の基本原理は、①有機溶
媒や界面活性剤などで屈折率の高い物質（コラーゲン線維や脂質など）を取り除くことと、②試料中の水を屈折率調整液に置換することで、組織とその周囲の屈折率を合わせることである。それらにより、組織内での光の散乱や屈折を減らすことが可能となり、透明化が達成される。しかし、従来の組織透明化法では、界面活性剤を含む水溶液を何度も入れ替える必要があり、その過程でバイオフィルムの構造が破壊されてしまうという問題がある。また、微生物細胞の屈折率が動物の組織に比べて低いため、従来の組織透明化法では屈折率の調節が上手くいかない。さらに、従来法では試料をパラホルムアルデヒドなどで化学的に固定し、数日から数週間の時間をかけて透明化するため、ライブセルイメージ
ングは不可能であった。
そこで私は、従来の組織透明化法の欠点を克服した、独自のバイオフィルムの透明化技術の開発を試みた。そして、様々な単一菌種あるいは複数菌種のバイオフィルムの透明化に利用でき、500µm を超えるバイオフィルムでも深部観察が可能な iCBiofilm 法（instantaneous Clearing of Biofilm）を開発することに成功した（Sugimoto et al. Commun. Biol. 2023）。蛍光標識抗体や蛍光標識レクチンなどを用いることで菌体外マトリクスの成分の分布を高い分解能と観察深度で可視化できる。さらに、透明化試
薬の種類と濃度を最適化することで、従来の組織透明化法では困難であった透明化３D ライブセルイ
メージングも可能になった。本セミナーでは iCBiofilm 法の開発の経緯と応用例について紹介したい。

一般演題

1-1-01Sphingomonas 属細菌におけるバイオフィルム構成因子の解析〇三原 朋也 1、根本 直樹 1
1

千葉工業大学先進工学研究科生命科学専攻、【背景と目的】Sphingomonas 属細菌は α プロテオバクテリアに属するグラム陰性好気性桿菌で、水中や土壌など様々な場所に生育している。本研究で対象とする菌は一般家庭の浴室から単離された
Sphingomonas 属に属する未同定の Y1、Y2、Y3、O3 株である。この 4 つの株は栄養豊富な培地で気相-液相バイオフィルムを形成する。しかし 4 株は同じ Sphingomonas 属細菌であるにも関わらず、株ごとにバイオフィルムの表現型が異なっている。そのため、異なる成分から成るバイオフィルムを形成している可能性がある。バイオフィルムには多糖類やタンパク質、細胞外 DNA が含まれることがPeseudomonas aeruginosa や Staphylococcus epidermidis 、Candida albicans といった多くの微生物で知られているが、Sphingomonas 属細菌では知られていない。
本研究では、4 株のバイオフィルム構成因子を同定し、株間で比較することで、バイオフィルムの表
現型の違いを解明することを目的とした。
【実験方法】各株の集菌した菌体に 1.5 M NaCl 水溶液を加えてボルテックスし、バイオフィルム成分(ECM)を抽出した。タンパク質を SDS-PAGE で検出し、細胞外 DNA はアガロースゲル電気泳動で検出した。多糖類はフェノール硫酸法により検出した。
【結果】Y1 株は 4 株のうち最も厚いバイオフィルムを形成した。Y2 株は ECM を抽出しやすいバイオ
フィルムを形成した。Y3 株のバイオフィルムは衝撃が加わるとすぐに沈殿するという特徴があった。
O3 株は最も強固なバイオフィルムを形成し、ECM の抽出が難しかった。４株いずれも、ECM にタン
パク質、DNA、糖類が含まれていることがわかった。Curli 繊維やセルロースは、SDS-PAGE からは確認できなかった。
また、それぞれの株で ECM に含まれるタンパク質に違いがあることが示唆され、
Y1、
Y2、Y3 株では特異的に多く含まれるタンパク質があることがわかった。また、株によって異なる長さの DNA が ECM に見られ、Y2 株では長鎖の DNA が大量に含まれていることがわかった。Y1、Y2 株
では培養液中にも DNA が存在していた。すべての株で、ECM よりも培養液中に含まれる糖の量がはるかに多く、培地中に大量の多糖類を放出している可能性が示唆された。ゲノム解析結果からも Y1、
Y2、O3 株では何らかの多糖が合成されている可能性が示唆された。
【考察】4 株が持つバイオフィルム構成因子は、様々な微生物での既報の成分と類似していると考えられた。バイオフィルムを構成するタンパク質の種類や DNA の鎖長、糖の量の株ごとの違いがバイオフィルムの表現型の違いに関わっていると考えられた。

一般演題

1-1-02
緑膿菌バイオフィルムにおけるプロファージ駆動型細胞壁欠損細胞 (R-cells) の出現〇原田 潤 1、兼松 周作 1、野村 暢彦 2、豊福 雅典 2
1

筑波大学生命地球科学研究群、2 筑波大学生命環境系【目的】多くの細菌は、ペプチドグリカン (PG)から構成される細胞壁を持つ。細胞壁は、菌体を環境ストレスから保護し、細胞の形態を特徴付ける。さらに、細胞壁は抗生物質のターゲットとなるため、感染症治療においても重要な構造である。しかし、興味深いことに、当研究室の先行研究から、緑膿菌
バイオフィルム内において、細胞壁を失った球状細胞 (Round-cells; R-cells)が出現することがわかってきた。R-cells はプロファージ由来の PG 分解酵素のエンドリシンによって自身の細胞壁が分解される
ことによって形成される。エンドリシンの発現はバイオフィルムや嫌気条件などの条件下で蓄積される DNA ストレスによって誘導される。また、我々は R-cells の多くが破裂し、メンブレンベシクル(MVs)を形成し、バイオフィルム形成に必要な細胞外 DNA を放出することを報告した。R-cells 形成を誘導するエンドリシンはほとんどの細菌のゲノムに広く保存されているが、これまで研究されていな
いため、本研究では 緑膿菌を用いて R-cell の性質や機能を明らかにすることを目指す。
【方法】i) 菌株及び培養条件：本研究で使用した菌株は緑膿菌 PAO1 株を用いた。R-cells は、ホリン-エンドリシンをコードする遺伝子を誘導プロモーター下に繋げて発現を誘導することで、形成を促進させた。ii) 抗生物質感受性試験：流体デバイスを用いて、ライブセルイメージングを行った。抗生物質としてメロペネム (200 µg/mL)を用いた。
【結果】R-cells の細胞壁が分解されている構造によって、抗生物質に対する感受性に影響するのかどうかを検証するために、細胞壁合成阻害の抗生物質であるメロペネムを用いた。その結果、R-cells はメロペネムに対して感受性が低いことがわかった。また、ライブセルイメージングの結果、多くの Rcells が破裂し、MVs を形成するが、一部の R-cells は安定しており、桿菌に戻り分裂を開始する様子を観察した。
【考察】本研究では、R-cells は細胞壁合成阻害の抗生物質に耐性を有することがわかった。このような新規抗生物質耐性機構は、従来とは異なるゲノムの変化を介さないパーシスターのような耐性機構と関わることが考えられる。さらに、一部の R-cells は桿菌に戻り再増殖することがわかっているので、この
R-cells が多剤耐性緑膿菌の出現に関わることが考えられる。
【結論】本研究は、緑膿菌バイオフィルム内において出現するプロファージ駆動型細胞壁欠損細胞 (Rcells)の性質や機能を明らかにした。このような現象はバイオフィルム内においても同様に起こっている可能性が考えられる。従って、本研究はバイオフィルム制御にとっても新たな視点をもたらし、重要な知見となりうる。

一般演題

1-1-03
黄色ブドウ球菌の色素 staphyloxanthin の蓄積による影響〇山田 ほのり 1,2、千葉 明生 2,3、佐々木 優子 1,2、猿田 健 1,2、馬場 有夢 1,2、
小貫 友暉東 1,2、金城 雄樹 2,3
1

東京慈恵会医科大学 医学部医学科、2 東京慈恵会医科大学
3

東京慈恵会医科大学 先端医学推進拠点

細菌学講座、

バイオフィルム研究センター【背景】様々な細菌が色素を生成し、その生存を支えている。ヒトに常在する黄色ブドウ球菌も、カ
ロテノイドの一種である黄色の staphyloxanthin（STX）を産生する。STX は、細菌の細胞膜に組み込
まれ、活性酸素除去といった生存性に関与するだけでなく、膜タンパク質の位置を制御により抗菌薬
感受性を左右する。STX は除去される機構がないため、徐々に細胞膜に蓄積する。本研究の目的は、STX の蓄積を加齢性変化と捉え、その状態の細菌の特性を解析することで、細菌の老化という現象を探ることである。
【方法】STX の生合成は 5 つの酵素（crtOPQMN）によって制御されており、STX 生合成の初期段階の酵素である crtM を欠損すると STX は合成されなくなる。そこで、黄色ブドウ球菌の crtM 欠損株を作製し、そこにプラスミドにより crtOPQMN を相補し、STX 過剰産生株（STX+）を作製した。プラ
スミドのみを相補した株を対照株として、バイオフィルム形成能、カイコ感染モデルでの病原性、各種化合物による増殖への影響などを比較した。
【結果】STX+は、対照株と同程度の増殖能力を示した。24 時間培養したバイオフィルムの形成量は対照株と同程度であったが、洗浄で容易に剥離した。カイコ感染モデルによる病原性の評価では、予想に反して対照株よりも生存期間が延長した。さらに、細胞膜を標的とするいくつかの化合物のSTX+への増殖に及ぼす影響を調べたところ、抗菌薬としては使用されない薬剤でも細菌の増殖を阻害した。
【考察】細菌の生存戦略の一つである色素産生の過剰産生は、間接的に生存性を悪影響を与えるという逆説的な結果となった。STX＋に対し、抗菌薬活性のない化合物でも増殖抑制効果があったことは、既存の抗菌薬を代替する戦略を探求するための新たな道を開くものである。さらに、色素の蓄積を老化とみなすことで、バイオフィルムのような長寿命の状態にある細菌を根絶するための新しいアプローチを提示できる可能性がある。
【結論】本研究は、細菌の生存と老化における STX の重要性を強調するものである。我々の発見
は、細菌の老化に焦点を当てることで抗菌薬活性のない化合物による治療の可能性を明らかにし、バイオフィルムに対抗するための新しい戦略を示唆するものである。

一般演題

1-1-04
COP ナノピラーによるバイオフィルム形成阻害効果の評価〇松本 叡佳 1、伊藤 健 2、田中 重光 3
1

関西大学大学院

理工学研究科、2 関西大学、3 大阪産業技術研究所【目的】
ナノレベルの突起物(ナノピラー構造)を樹脂上に模倣し(樹脂ナノピラーと呼ぶ)、その抗バイオフィ
ルム能を評価した。
【方法】
樹脂ナノピラーは、AAO（陽極酸化アルミナ）からなるナノホールを鋳型とし、熱ナノインプリン
ト法でシクロオレフィンポリマー（COP）に転写をすることで作製した。ナノピラーは、直径 100 nm、
ピッチ 200 nm、高さ 500 nm の円柱状のピラー（樹脂ナノピラー①）と、根元直径 200 nm、頂点直径60 nm、ピッチ 200 nm、高さ 600 nm の円錐状のピラー（樹脂ナノピラー②）の２種類とした。また、対照として、加工を施していない平らな COP 樹脂（コントロール）を用いた。これらの樹脂サンプル
は前処理として、酸素プラズマアッシング(5 s)を施すことで親水化処理をした。その後、スライド＆チャンバー(WATSON、Tokyo、Japan)を用いて樹脂サンプル上に 1cm×0.7 cm のウェルを設け、各ウェル
中でバイオフィルムを形成させた。バイオフィルム形成試験には、大腸菌(E. coli RP437)、緑膿菌(P.
aeruginosa NBRC 12689)、黄色ブドウ球菌(S. aureus NBRC 100910)を使用した。バイオフィルム形成量はクリスタルバイオレット(CV)染色法を用いて評価した。
【結果】
24 時間のバイオフィルム形成試験の結果、大腸菌では樹脂ナノピラー②がコントロールに対してバイオフィルム形成を 63.0 %に抑制することが明らかとなった(p<0.001)。また緑膿菌に対しては、樹脂ナ
ノピラー①がコントロールに対してバイオフィルム形成を 67.2 %に抑制した(p=0.005)。さらに黄色ブドウ球菌に関しては、いずれのナノピラーもバイオフィルム形成を抑制した(①:51.9 %,p=0.002、②:52.6 %,p=0.002)。
【考察】
以上の結果から、樹脂ナノピラーのバイオフィルム阻害効果は、構造によって作用する菌種が異なることが示唆された。特に黄色ブドウ球菌は樹脂ナノピラーによるバイオフィルム形成阻害効果を強く受ける傾向にあった。
【結論】
樹脂上にナノピラー構造を作製することで抗バイオフィルム能を付与することに成功した。また、ナノピラーの構造によって菌に対する抗バイオフィルム効果の特異性を変化させることができるものと期待される。今後、さらなる検定菌に対する効果を検討していく予定である。

一般演題

1-1-05大腸菌のコロニー形成能に関わる遺伝子の探索〇永沢 亮 1
1

愛知医科大学 医学部 感染・免疫学講座【目的】
微生物機能は、抗生物質をはじめとする医薬品開発や食品・酒の製造など、様々な利活用がなされてきた。こうした有用機能は、わずか 1%程度の培養可能な微生物に由来する。99%の分離培養できな
い微生物は、実験的な解析が行えない未開拓の微生物資源として取り残されたままとなっている。
微生物の最も一般的かつ簡便な分離培養法は寒天平板培養である。多くの微生物が分離培養できないことを考えると、寒天培地上でコロニーを形成する能力は、一部の微生物種のみが持つ機能と考えることもできる。本研究では、大腸菌のコロニー形成能に顕著な影響を及ぼす遺伝子を特定することを目的として、液体培養では増殖可能であるが、寒天平板培養では増殖能が低下する変異株のスクリーニングを実施した。
【方法】
トランスポゾンを用いて、大腸菌 DH5α のゲノム内にランダムに薬剤耐性遺伝子を導入した。コロ
ニー形成能が低下する変異株を取得することが目的であるため、変異挿入株を寒天培地で分離選択す
ることは好ましくない。そのため、限界希釈により 1 細胞を単離し、液体培地で分離培養した。液体培養で増殖した変異株を寒天培地に植え継ぐことにより、コロニー形成能低下株をピックアップした。
【結果・考察】寒天平板培養での増殖が顕著に低下した 3 つの変異株について、変異挿入箇所をショットガンクローニングにより調べたところ、リボソームタンパク質遺伝子、ヘム生合成関連遺伝子、シスチントラン
スポーター遺伝子への変異挿入が確認された。それぞれのトランスポゾン変異株に遺伝子相補を実施したところ、コロニー形成能は回復した。これらの遺伝子の発現パターンは寒天平板培養時と液体培養時で類似していた。リボソームタンパク質の変異とコロニー形成能低下の直接的な関係は不明であるが、一部のリボソームタンパク質の変異がタンパク質の翻訳開始率に影響することが知られている
ため、グローバルなプロテオーム変化が起きている可能性が考えられる。ヘム生合成はカタラーゼをはじめとする多くのタンパク質機能、シスチントランスポーターはペリプラズムにおける過酸化水素除去に関与することから、酸化ストレス除去機構等の欠失がコロニー形成能の低下をもたらしたと考
えられた。

一般演題

1-2-01
ウェルシュ菌の温度に依存した遺伝子発現制御による環境適応戦略の解明〇福田 良亮 1、尾花 望 2、野村 暢彦 3
1
2

筑波大学大学院

生物資源科学学位プログラム、筑波大学 医学医療系 トランスボーダー医学研究センター、3 筑波大学 生命環境系

病原性細菌は宿主内に定着して感染症を引き起こす一方で、土壌や淡水中といった宿主外環境にも広く分布している。そのため、病原性細菌の制御には、宿主内だけでなく、宿主外環境に対する環境適応機構の解明も重要であると考えられる。一般的に、宿主内部と外部では温度が大きく異なるため、温度は宿主内外を認識する重要な環境シグナルの 1 つである。当研究室の先行研究より、ガス壊疽や食中毒の原因菌として知られるウェルシュ菌は、宿主内温度（37℃）に比べ、宿主外温度（25℃）で細胞外マトリクス産生量を増加させることで、バイオフィルム形態を劇的に変化させることが明らかになっている。このような温度の変動は、バイオフィルムマトリクス遺伝子のみならず、様々な遺伝子発現に影響を与え、本菌の環境適応に寄与すると予想した。しかし、本菌における温度に依存した遺伝子発現調節機構の詳細や代謝活性の変化は未解明である。そこで本研究では、温度に伴って発現量が変動する遺伝子の探索とその発現制御機構の解明を目指した。
まず、RNA-seq によって 37℃および 25℃で発現量が変化する遺伝子を探索した。その結果、38 遺伝
子の発現量が 25℃で上昇しており、そのうち 25 遺伝子は、シアル酸代謝に関わる nanI オペロンなど、宿主成分の利用性への関与が予想された。
これらの宿主成分の利用性に関連する遺伝子の温度に応答した発現調節機構を明らかにするため、各種プロモーターの下流に蛍光タンパク遺伝子を融合したレポーター株を作製し、各温度における転写活性を定量した。その結果、4 種のプロモーター（nanI, nanP, iol, cit ）では、37℃と 25℃で転写活性に違いは見られなかった。そこで、これらの遺伝子群の 25℃における発現上昇は、転写後レベルで制御されていると予想し、各遺伝子の mRNA 安定性を定量した。mRNA 安定性は、37℃および 25℃で培養した対数増殖期の細胞に対してリファンピシンを添加して転写を停止させた後、残存する mRNA
量を定量することで評価した。その結果、nanI, nanP, iolD, citF では 37℃に比べ 25℃では mRNA の半減期が有意に上昇していた。以上のことより、25℃では mRNA が安定化することによって、nanI, nanP,iol, cit 遺伝子群の発現が上昇することが示唆された。
ウェルシュ菌は宿主死亡時や排出時といった温度低下を伴う環境変化時に、宿主成分を利用する代
謝に切り替えていると予想される。また、その際の温度に依存した遺伝子発現を転写後レベルで制御することで、迅速な発現量調節と環境適応を可能していると考えられる。ウェルシュ菌は温度依存的にバイオフィルム形態と代謝活性を調節することにより、宿主内外環境に適応し生存していることが示唆された。

一般演題

1-2-02異なる機構により産生された膜小胞のバイオフィルム誘導能の解析〇伊藤 碧美 1、山本 千佳 1、永沢 亮 2、尾花 望 3, 5、野村 暢彦 4, 5、豊福 雅典 4, 5
1

筑波大院・生物資源科学学位 P、2 愛知医科大・医、3 筑波大・医学医療系、
筑波大・生命環境系、5 筑波・MiCS 療系

４

多くの細菌は生体膜由来の膜小胞 (membrane vesicle; MV) を産生することが知られている。MV にはタンパク質や DNA などの細胞由来成分が内包されて周囲へと輸送され、その内包物によって様々な機能を発揮する。中でも、主要な口腔細菌の一種である Streptococcus mutans が産生した MV の機能として、バイオフィルムの細胞外多糖の合成を担うことが報告されている。しかし、S. mutans の MV 産
生機構はこれまでに解明されていなかった。
S. mutans はシグナル分子を介した細胞間コミュニケーションであるクオラムセンシング (QS)によって細胞壁分解酵素など複数の遺伝子発現を調節することで、集団中での細胞死を制御している。また、S. mutans と同じグラム陽性菌の中でも、モデル細菌である枯草菌においては細胞壁の分解に伴う細胞死を介した MV 産生機構が報告されている。そこで、私たちは S. mutans の MV は QS 制御下の細胞死によって産生されると考えた。
まず、S. mutans の MV を定量したところ、QS 誘導による MV 産生の増加が確認できた。また、QSにより制御される遺伝子の破壊株で MV を定量したところ、細胞壁分解酵素の破壊株では QS を誘導
しても MV 産生量が増加せず、その相補株で産生量が回復した。以上から、S. mutans は QS により誘導される細胞死を介して MV を産生することが明らかとなった。一方で、細胞壁分解酵素の破壊株でも少量ながら MV 産生が確認されたことから、S. mutans は QS 非依存の MV 産生機構も持つと考えられた。
そこで次に、私たちは産生機構による MV の機能変化を検証することとした。先に述べた MV のバ
イオフィルム誘導能は QS 非依存の MV でのみ確認されており、この機能は MV に含まれる 2 種類の細胞外多糖の合成酵素(Gtf-I, Gtf-SI)によるものであることが解明されている。産生機構によって MV 内
包物が変化することが予想されたため、まず MV 内のタンパク質の比較を行った。すると、QS 誘導時には MV 内包タンパク質中の Gtfs の割合が下がることが確認できた。そこで産生機構による MV のバ
イオフィルム誘導能の違いを検証したところ、Gtf-SI を内包した MV は共通してバイオフィルム誘導能を持つが、Gtf-I のみを含む MV はバイオフィルム誘導能を持たないことが確認できた。以上から、
Gtf-SI が内包されていれば、産生機構が異なる MV でも共通してバイオフィルム誘導能を持つことが明らかとなった。一方で、QS により誘導された MV には Gtfs 以外のタンパク質も多く含まれたことから、バイオフィルム誘導以外の機能も併せ持つ可能性が考えられた。今後は MV に内包されたタン
パク質プロファイルの違いから、MV のさらなる機能を探っていく予定である。

一般演題

1-2-03in situ デンタルバイオフィルムモデルを用いた宿主-バイオフィルム間相互作用の解明〇髙𣘺 竜平 1、外園 真規 1、井田 貴子 1、永田 量子 1、Niraya Kornsombut1、
齋藤 瑠郁 1、竹中 彰治 1、野杁 由一郎 11

新潟大学大学院医歯学総合研究科

口腔生命科学専攻口腔健康科学講座 う蝕学分野【目的・背景】デンタルバイオフィルム(DB)はう蝕，歯周病といった疾患の原因とされる一方で，生体による抗菌ペプチドやサイトカイン産生を促し，上皮バリア機能の恒常性を保つなど，宿主にとって利益をもたらすという一面もある。本研究では，この DB と宿主の共生的な関係を検討するため，我々が開発した in situ DB モデルを用いて口腔内で形成した実験的 DB と歯肉細胞株を用いて歯肉上皮の構造を再構築した Reconstructed Human Gingiva (RHG)を共培養し，DB と生体の両面から解析を行うこととした。
【方法・対象】本研究は，新潟大学倫理審査委員会の承認（承認番号：2021-0041）後に遂行した。ヒ
ト歯肉線維芽細胞(CRL-4061)とヒト歯肉上皮細胞(CRL-3397)を用いて培養した RHG に，in situ DB モ
デルを用いて 24 時間かけて形成した実験的 DB を近接し，37 ℃，5 % CO2 条件下で共培養を行い，1,
12,24 時間後に RHG および実験的 DB を回収した。
RHG に対しては，炎症性サイトカイン遺伝子を標的としたリアルタイム PCR および組織学的評価を行った。実験的 DB に関しては，リアルタイム PCR により菌数の測定を行った。さらに，実験的 DB
を蛍光染色し，共焦点レーザー顕微鏡観察を行った。
【結果】PCR の結果，RHG の遺伝子発現は，実験的 DB と共培養した群では，IL-6 の遺伝子発現が経時的に上昇し，TNF-α の遺伝子発現は 24 時間後に上昇した。ヘマトキシリン‐エオシン染色では実験的
DB と共培養した群で上皮層の厚みが増している傾向が認められた。
16S rRNA を標的としたプライマーを用いたリアルタイム PCR による総菌数は，RHG 共培養群と DB
単独培養群ともに経時的に増加したが，各時間で 2 群間に有意差はみられなかった。Porphyromonas
gingivalis の相対的割合は，各時間で RHG 共培養群で DB 単独培養群より高い傾向があり，経時的には
1 時間後に最も高く，12 時間後に低下し再び 24 時間後にわずかに上昇した。
【考察・結論】本研究の共培養モデル研究では従来評価されていなかったバイオフィルムについて新規に検討した。共培養によりバイオフィルム総菌数は変化しないが，IL-6 や TNF-α の遺伝子発現が上昇することが明らかとなった。
P. gingivalis は歯肉細胞株に対して IL-6 の分泌を促進することが報告され，本研究でも上昇が予想されたが，IL-6 遺伝子発現上昇と P. gingivalis の細菌数に相関はみられなかった。本研究で使用した insitu DB は多数の菌種を含んでおり，単一菌種の評価では不十分なため，今後は，RHG との共培養後のin situ デンタルバイオフィルムの細菌叢解析などさらなる検討を行う予定である。

一般演題

1-2-04
口腔内における Streptococcus mutans 産生膜小胞が初期付着菌の付着・凝集に対する影響〇鈴木 到 1、泉福 英信 21

日本大学松戸歯学部衛生学講座、2 日本大学松戸歯学部感染免疫学講座【目的】
多くの細菌は膜小胞（MVs: Membrane vesicles）を産生する。口腔感染症である齲蝕の原因菌である
Streptococcus mutans も MVs を産生する。S. mutans の MVs には不溶性グルカン合成酵素であるグルコ
シルトランスフェラーゼ B（GtfB）と GtfC が存在し，スクロースを糖源としたグルカン合成に寄与することで，口腔バイオフィルム形成を促進させる。初期付着菌である Actinomyces oris は菌体表層に 2つの型の線毛を有し，口腔バイオフィルム形成に寄与する。I 型線毛を構成する FimP と FimQ は歯面への付着に，II 型線毛を構成する FimA は宿主細胞への付着や凝集に関係する。現在までに，S. mutans
産生 MVs が初期付着菌に与える影響はほとんど明らかとなっていない。そこで本研究では，GtfBC を有する S. mutans 産生 MVs が線毛依存的な A. oris の初期付着・凝集に与える影響について検討することを目的とした。
【方法】
BHI 液体培地にて一晩培養した S. mutans UA159 株および gtfBC 遺伝子欠損株（ΔgtfBC）の上清を回収し，遠心濃縮チューブを用いて限外ろ過した。ろ液を超遠心分離（35,000 g × 2 時間，4 ℃）した後，PBS にて懸濁したペレットを MVs サンプルとして回収した。滅菌ヒト唾液をコートしたガラスベース
ディッシュに，0.25%スクロース添加 TSB 培地（TSBs）を添加し，OD600 = 0.4 に調整した A. oris MG1
野性株（WT）および fimA 遺伝子欠損株（ΔfimA），fimP 遺伝子欠損株（ΔfimP），fimQ 遺伝子欠損株（ΔfimQ）を播種し，37 ℃，5% CO2 下で 3 時間前培養した。非付着菌を洗浄後，終濃度 3.125 µg/mlの MVs 添加 TSBs にて 1 時間培養した。培養後，LIVE/DEAD 染色を行い，共焦点レーザー顕微鏡を用いて初期付着・凝集体を観察し，ImageJ により生菌と死菌の面積について解析した。
【結果】
S. mutans WT 産生 MVs を添加した時，A. oris WT および ΔfimA，ΔfimP，ΔfimQ の生菌および死菌を含む初期付着・凝集は促進した。しかしながら，S. mutansΔgtfBC 産生 MVs を添加した時，全ての菌株
で初期付着・凝集の促進は認められなかった。
【考察】
S. mutans 産生 MVs は，A. oris の線毛依存的・非依存的な初期付着・凝集を促進させることが示唆された。さらに，この現象には S. mutans MVs 由来の不溶性グルカンの形成が影響していると考えられ
た。

一般演題

1-2-05
バイオフィルム形成に対する Streptococcus mutans のシグナルシステムの影響〇植松 俊吉 1、泉福 英信 1
1

日本大学松戸歯学部感染免疫学講座

目的：う蝕発症に最も関連していると考えられている Streptococcus mutans は、砂糖を基質として多糖体であるグルカンを利用してバイオフィルム（BF）を形成する。さらに、S. mutans は口腔環境で生き残るためにクオラムセンシング（Quorum sensing, QS）システムというシグナル産生機構が働き、バク
テリオシンの産生、菌体外遺伝子の取り込み、GtfB と GtfC を産生し、自分たちがその環境で有利になるように調節している。これらのように、S. mutans は様々な分子のシグナルシステムが働き口腔 BF 形
成を調節している。このシグナルシステムが他の細菌による BF 形成にどのように影響するか詳細に明らかになっていない。そこで、S. mutans の QS に関わる遺伝子変異株（comD, comR, comX, comY, h）やその他の様々な遺伝子（pknB, gbpC, sacB, SMU574, SMU833, SMU1009, SMU1013）の変異株を利用し、口腔日和見菌である Staphylococcus aureus の BF 形成に変異株の成分がどのように影響するか検討を行った。材料と方法：BF 形成実験；96 穴マイクロタイタープレートにフィルター滅菌したヒト唾液をコートした後、Tryptic Soy Broth（TSB）に 0.25%の砂糖を加えさらに様々な濃度の変異株の超音波破砕成
分を加えて、そこに 0.125M NaCl と S. aureus を加えて 37℃で 16 時間の培養を行った。培養後、菌液を捨て、蒸留水にて 2 回 BF を洗浄し、プレート表面に残った BF をサフラニンで染色し、70%エタノールで脱色し、着色した 70%エタノール溶液の 492nm の吸収値を測定した。その吸収値を BF 形成量とした。結果；グルカン合成遺伝子変異株の成分は、塩濃度（0.125M）依存的な S. aureus の BF 形成を誘導した。その一方、QS 関連（comD, comX, comY, pknB, luxS）および自分を破壊するオートライシ
ン関連遺伝子（SMU574）やフルクタン合成遺伝子 sacB や SMU833 変異株の成分も BF 形成を誘導できなかった。
結論；S. aureus の BF 形成は S. mutans によるグルカン形成に依存的ではなく、塩分濃度および QS に制御された S. mutans 成分による死菌形成に影響していた。口腔フローラ Dysbiosis の阻止には、砂糖接
種よりむしろ塩分摂取量の制御および QS 阻止のための口腔ケアによる口腔 BF の物理的除去が重要で
ある。

一般演題

1-2-06
唾液成分とクロロゲン酸が口腔バイオフィルム形成に与える影響〇亀井 秀一郎 1、泉福 英信 1
1

日本大学松戸歯学部感染免疫学講座

コーヒーに含まれるクロロゲン酸類はポリフェノールで抗酸化物質として注目され、脳卒中、乳がん、糖尿病、パーキンソン氏病や肥満の予防等に役立つとされるばかりでなく、感染や炎症抑制効果が認められている。口腔ケアは清潔な口腔内環境と機能の維持をもたらし口腔感染症を軽減し全身の健康予防にもつながる。そこで、口腔バイオフィルム形成抑制に関与する新たな素材を開発するために、う蝕ならびに誤嚥性肺炎の原因菌である Streptococcus mutans ならびに Staphylococcus aureus のバイオ
フィルム形成に対するクロロゲン酸の影響を検討した。また唾液コーティングによりその効果にどのように影響するか明らかにすることを併せて検討した。
バイオフィルム形成実験は、健康成人の自然分泌唾液をフィルター滅菌し、96 穴マイクロタイター
プレートに 20 μl を加え、一昼夜 4℃にて静置し唾液成分をコートした。コート後は、菌液を加える直前に滅菌 PBS にて 2 回洗浄を行った。0.25%スクロースを添加した tryptic soy broth without dextran(TSB)100 μL を加え、S. mutans UA159, S. aureus cowan I と S. aureus 209P の菌液 1 μL とクロロゲン酸
を加え、総合 200 μL として 37℃ 5% CO2 で 16 時間培養した。S. mutans の培養は 5%CO2 好気性環境にて行った。S. aureus cowan I と 209P の培養には 0.125M の NaCl を TSB 培地に加え、好気性環境にて行った。培養上清を捨て、DW にてバイオフィルムを２回洗浄後サフラニン溶液にて染色した。染色
後は、バイオフィルムを DW で洗浄し、70%アルコールで脱色し、脱色液の 492 nm の吸収値を測定しバイオフィルム形成量とした。
クロロゲン酸は S. aureus cowan I および S . mutans UA159 に対してバイオフィルム形成抑制効果が認められた。S. aureus 209P に対して抑制効果が認められなかった。それらの抑制効果は、唾液コーティ
ングの違いに影響を受けなかった。クロロゲン酸は、う蝕および S. aureus のような日和見菌の感染予防に有効である可能性が示唆された。

一般演題

1-3-01
透析用機器の biofilm 汚染に対する機能水の効果〇大薗 英一 1、本田 和美 1、井上 有紀 1、市村 恭子 1、高久 俊 2、野呂瀬 嘉彦 3、森田 林平 31

越谷袋山クリニック、2 日本医科大学医学教育センター、3 日本医科大学微生物学免疫学【序】透析監視装置内の部品や配管は構造が複雑なため biofilm が形成されやすく、日々の洗浄消毒が汚染の制御に不可欠である。近年、消毒剤排液による下水管破損が問題となり環境負荷の少ない消毒への関心が高まっている。その一つに昨年度の本学術集会と共同開催で取り上げられた機能水が挙げられる。しかし、biofilm に対する効果を見た報告はほとんどない。
【目的】機能水の一つ超純度次亜塩素酸水の biofilm に対する効果を検討する。
【方法】透析液から分離した Methylobacterium radiotolerance を用いて、浮遊菌(JIS-T-601-2-16)および
EPA が抗菌活性評価の公定法に採用した CDC-biofilm reactor を用いた高 sheer 圧下で形成した硬質表面
上の biofilm を作成し、超純度次亜塩素酸水（ClF; 50ppm および 280ppm）を反応させた時の対数減数率 LRV を測定し、次亜塩素酸ナトリウム（NaClO）を同濃度に希釈した溶液での反応と比較した。
【結果】ClF50ppm を 10 分間反応させると懸濁菌に対する LRV は 7 以上あった。しかし biofilm は抵抗性を示し LRV2 以下に約 5 桁低下した。同じ時間 ClF280ppm を反応させると LRV は 3.5 まで増加し
濃度依存的な殺菌の増強がみとめられた。ClF50ppm で反応時間を 10 分 60 分 360 分と延長すると時間依存的に LRV が増加し３に達した。一方、NaClO でも biofilm が抵抗性を示し濃度依存的な LRV の増加を認めた。しかし NaClO50ppm では時間延長による作用増強に限界があり、この差は塩素濃度が低下する割合によるものと考えられた。
【結論】ClF50ppm は排液基準を満たし、かつ夜間等長時間滞留で十分な消毒効果を示す可能性が示唆
された。

一般演題

1-3-02
生存必須遺伝子プロファイルからみた非結核性抗酸菌の生体内感染と低酸素
バイオフィルム形成との共通性〇立石 善隆 1、松本 壮吉 1
1

新潟大学医学部細菌学【目的】肺非結核性抗酸菌症は、本邦を含めた東アジア、欧米を含めて世界的に急増している難治性呼吸器疾患である。難治化の要因として生体内でのバイオフィルムの形成が推測されるが、科学的証明はなされていない。今回、生体内でのバイオフィルム形成検出を見据えて、トランスポゾンシーケンシ
ング（TnSeq）による非結核性抗酸菌症の生体内生存必須遺伝子の同定を行った。そして、発表者が誌上発表した、試験管内での低酸素バイオフィルム形成必須遺伝子と比較した（Tateishi Y. Sci Rep. 2020）。
【方法】高病原性菌株 Mycobacterium intracellulare M.i.198 と中等度病原性菌株 M. intracellulare M.i.27の Tn 変異ライブラリーを作製し、6 週齢メス C57BL/6 マウスに経気管投与で感染させた。Tn 変異株
作製、ゲノム DNA 抽出、TnSeq のための DNA ライブラリー調整は既報の通り実施した（Sci Rep. 2020）。
シーケンシングは新潟大学脳研究所の NextSeq500 を使用した（150 bp, single-end read）。
【結果】双方の菌株に共通の生体内生存必須遺伝子を 206 遺伝子検出した。共通の生存必須遺伝子のうち、イソクエン酸リアーゼ、二成分制御系蛋白 PknG、プロテアソームサブユニットを含めた 41 遺伝子が、M. intracellulare 標準株 ATCC13950 の試験管内低酸素バイオフィルム形成必須遺伝子（計 175遺伝子）と共通していた。
【考察】生体内生存必須遺伝子には、低酸素バイオフィルム形成必須遺伝子と共通しているものがあった。バイオフィルム形成マーカーとなる生存必須遺伝子を見出し、生体内でのバイオフィルム形成を検出できる実験系の確立を目指す。

一般演題

1-3-03
コレラ菌バイオフィルム形成に対する走化性システムの関与〇西山 宗一郎 1、井口 裕太 1、原田 夏希 1
1

新潟薬科大・応用生命・食品安全学

コレラ菌 Vibrio cholerae は 3 つの走化性システム（Che システム I〜Ⅲ）をもち，うちシステム II が走化性に必須である一方，システム I・Ⅲの詳細は不明である。先行研究により，コレラ菌と同様に Che
システムを三つもつ Pseudomonas putida において，走化性受容体のメチル化酵素である CheR2 は走化性に必須である一方，CheR1 は効率的なバイオフィルム形成に関与することが見出されている。そこで本研究では P. putida と同様にグラム陰性桿菌であり極毛性のべん毛を備えたコレラ菌に焦点を当て，バイオフィルム形成に対する Che システム I〜Ⅲの関与を探究することを目的とした。
まずは培地の種別や培養温度，嫌気度等，種々の培養条件でのコレラ菌のバイオフィルム形成能を比較検討すると共に，当研究室でのバイオフィルムの定量的なアッセイ法の確立を目指した。様々な培養器具や種々の培地，培養温度，静置培養や嫌気培養を試した結果，ポリスチレン遠沈管を使用し，LB 培地・37℃の静置培養を暫定的に当研究室でのバイオフィルム形成能解析の最適条件とした。バイオフィルムの定量的な解析法としては，一般的なクリスタルバイオレット染色法がコレラ菌の場合も適用可能であった。Classical 型と El Tor 型のコレラ菌で比較したところ，El Tor 型菌株は Classical 型
よりもバイオフィルム形成能が強く，さらに別途ペリクルと呼ばれるより強固なバイオフィルムを気液界面に形成した。
次に Classical 型の菌株について Che システム I〜III 欠失株を用いて解析したところ，Che システム I
あるいは II の欠失株は野生型よりもバイオフィルム形成能が亢進した。興味深いことに，Che システ
ム I〜III 三重欠失株のバイオフィルム形成能は野生型と同程度であった。
以上の結果から，コレラ菌の Che システム I 及び II がバイオフィルム形成に関与すること，システ
ム I・II 間に何らかのリンクがあることが示唆された。一方，Che システム III 欠失株のバイオフィルム
形成能は本研究の培養条件では野生株と有意差が見られなかった。走化性に直接関与する Che システ
ム II には酸素走性（走気性）も含まれていることから，静置培養において本来は気液界面に集まる菌が分散したことにより，結果としてバイオフィルムが増加した可能性が考えられる。一方，システム I
がバイオフィルム形成に関与するメカニズムは不明である。今後もコレラ菌 Che システム I・II がどのようにバイオフィルム形成に関与するか，そのメカニズムの全容解明を目指し，解析を続けていく予
定である。

一般演題

1-3-04
モラクセラ・カタラーリスと無莢膜型インフルエンザ菌の共存によるバイオフィルム産生の相乗効果について〇河野 正充 1、保富 宗城 1
1

和歌山県立医科大学 医学部

耳鼻咽喉科頭頸部外科【はじめに】モラクセラ・カタラーリス（M.c）と無莢膜型インフルエンザ菌（NTHi）はともに上気道に定着し、急性中耳炎、鼻副鼻腔炎、結膜炎等の上気道感染症、肺炎、COPD の急性増悪等の下気道感染症における病原細菌となる。両者はバイオフィルムを産生することが知られているが、共存下でのバイオフィルム産生能については十分に検討されていない。本研究では in vitro モデルにおいて M.c と
NTHi の共培養によるバイオフィルム産生能の変化について調査した。
【方法】M.c および NTHi のバイオフィルム産生量は 96 ウェルピンレプリケーターを用いたクリスタ
ルバイオレット染色法にて定量評価した。まず M.c の臨床分離株を 24 時間培養し、菌株によるバイオ
フィルム産生能を評価した。次に M.c（MC282 株）と NTHi（IH202 株）を様々な比率で共培養し、バイオフィルム産生量の変化を調査した。
【結果】M.c は 23 株の臨床分離株においてバイオフィルム産生能を評価したが、バイオフィルム産生能は様々であり、一部の株では強力なバイオフィルム産生能を示した。M.c と NTHi の共培養では、M.cの比率が高くなるとバイオフィルム産生量が有意に増加した。M.c の比率が高い状態での共培養は、同菌数での M.c あるいは NTHi の単独培養と比較して、有意にバイオフィルム産生量が増加した。
【考察】M.c あるいは NTHi の単独培養と比較して、共培養モデルではバイオフィルム産生量が有意に増加した。とりわけ、M.c の比率が高いと、バイオフィルム産生量が増加する傾向にあり、NTHi のバ
イオフィルム産生による抗菌薬や宿主免疫からの逃避機構は、M.c の共存によって増強される可能性
がある。

一般演題

1-3-05
Clostridioides difficile における新規抗生物質耐性遺伝子 ABCF 因子の同定〇尾花 望 1、高田 啓 2、野村 暢彦 3、Gemma C. Atkinson 4、Vasili Hauryliuk 4
1
2

筑波大学 医学医療系 トランスポーター医学研究センター、

京都産業大学 生命科学部、3 筑波大学 生命環境系、4 ルンド大学

細菌の抗菌薬耐性は人間の健康に対する脅威となっている。ARE-ABCF（ATP-binding cassette-F protein
subfamily）は、幅広い抗菌薬に対する耐性（ARE: antibiotic resistance）に関係するタンパク質で、多くの細菌が有しており、院内感染の原因として知られている。ARE-ABCF はリボソームに結合して、リボソームの活性中心を標的とした抗菌薬をリボソームより解離させ、その効果を無効化させることが知られている。ARE-ABCF 遺伝子は幅広い細菌種に保存されていることが知られているものの、その多様性は十分に解明されていない。
ディフィシル感染症（Clostridioides difficile infection: CDI）は、抗生物質の投与による常在腸内細菌叢の乱れを起因として C. difficile が腸管中で増殖することによって発症する。C. difficile は芽胞形成能、バイオフィルム形成能および様々な耐性遺伝子を有することによって高い抗菌薬耐性を示す。我々は、Clostridioides difficile をはじめとする多様なクロストリジウム綱細菌の染色体上に、ARE-ABCF 耐性因子（cplR：clostridial pleuromutilin lincosamide resistance）がコードされていることを発見した。これらの菌の cplR 変異株を用いた MIC 試験により、CplR がプレウロムリチン、リンコサミド、ストレプトグ
ラミン A の耐性に寄与していることを示した。また、C. difficile の CplR は、トランスポゾンにコードされた 23S リボソーム RNA メチルトランスフェラーゼ ErmB と相乗効果を発揮し、C. difficile に高い
抗生物質耐性を付与していることを明らかにした。
さらに抗生物質処理により C. difficile の cplR 遺伝子の発現が誘導されることと、その発現調節は cplR遺伝子の 5ʹリーダー領域に依存していることを見出した。5ʹ リーダー領域の変異解析から、上流のオープンリーディングフレーム（uORF）と mRNA 二次構造が、抗生物質投与による cplR の発現制御に不可欠であることが示された。
リンコサミド系抗生物質であるクリンダマイシンの投与が CDI のリスク因子として報告されていることを踏まえると、本研究で示された C. difficile における cplR を介したリンコサミド耐性機構は、臨床的にも重要であると考えられる。

一般演題

1-3-06
深海放線菌由来化合物による Candida auris バイオフィルムの形成抑制効果〇金子 幸弘 1
1

大阪公立大学大学院医学研究科細菌学

Candida auris は 2009 年に初めて報告された Candida 属真菌の一つであり、近年、多剤耐性株による感染症が問題となっている菌種である。C. auris は、C. albicans と同様、特定の条件下で凝集する特徴があり、これがバイオフィルム形成、薬剤感受性、および病原性に影響を与えることが知られている。
凝集する傾向は株によって異なるが、C. auris の凝集を調節するメカニズムは不明である。今回、深海環境から分離された 95 株のアクチノミセスの近縁である放線菌の培養上清の中から、C. auris の凝集を抑制する物質を見出した（IMAs2016D-66）。IMAs2016D-66 の存在下で発育した C. auris は、親水性が低下し、バイオフィルム形成が減少し、プロテアーゼ活性が増強された。また、フルコナゾール耐性の C. auris 株の排出ポンプの活性は IMAs2016D-66 によって刺激されたが、フルコナゾール感受性株
LSEM 0643 では有意な変化は見られなかった。C. auris の凝集性と病原性の関係は十分に解明されていないが、IMAs2016D-66 は表現型スイッチと病原性発現の調節メカニズムを知るためのツールとして利用できる可能性がある。表現型スイッチの理解は、C. auris の病原性を理解するだけでなく、病原因子を調節する分子を標的とする新しい薬剤の設計にも役立つ可能性がある。
会員外共同研究者

山根 健志、仁木 満美子、坪内 泰志、槇村 浩一

一般演題

2-4-01
次亜塩素酸水の緑膿菌バイオフィルムに対する効果〇清水 明子 1、更田 宏史 1、岩橋 潤 2、後藤 憲志 2、新開 規弘 1、川村 尚久 1、渡邊 浩 2
1

ニプロ株式会社

医薬品研究所、2 久留米大学

医学部

感染制御学講座【背景】緑膿菌は薬剤耐性を獲得し、多剤耐性菌として臨床環境で問題となるが、バイオフィルムを形成することで抗菌薬や消毒剤に対して抵抗性を示す事が知られている。次亜塩素酸ナトリウム（pH12.5～13.5）は古くから消毒剤として知られているが、一方で次亜塩素酸ナトリウムによる不完全な殺菌は、
バイオフィルムの堅牢性を高める可能性も指摘されている。これに対し、pH5～pH6.5 の微酸性次亜塩
素酸水はほぼ 100%が分子型で存在していることから、次亜塩素酸ナトリウムに比して、微生物の膜に対する透過性および細胞障害性が高いとされている。本研究は次亜塩素酸水の緑膿菌バイオフィルム
に対する効果を確認するために実施した。
【方法】前培養した緑膿菌を吸光度（λ=600nm）が 0.1 になるように 96 ウェルプレートに 200 µL ずつ植菌し、4 日間 37℃で培養した。PBS で洗浄後、被験物質として 1～1000 ppm の次亜塩素酸水あるいは次亜塩素酸ナトリウムを 5 分間または 60 分間適用した。被験物質除去後、0.03%のチオ硫酸ナトリ
ウム 250 µL を添加することで反応を停止させた。バイオフィルム中の生菌数測定のため、バイオフィ
ルムを剥離・懸濁した。段階希釈後、SCD 寒天培地に塗抹し、生菌数を測定した。バイオフィルム量測定のため、PBS で洗浄後、1%クリスタルバイオレット 200 µL で 15 分間染色した。精製水で洗浄後、95%エタノール 250 µL で 15 分間抽出し吸光度（λ=595nm）を測定し、バイオフィルム形成量の指標とした。
【結果】被験物質を 5 分間適用した試験において、1～1000 ppm の次亜塩素酸水は、バイオフィルム生成量に対する明確な変化を示さなかった。一方、10 ppm 以上の次亜塩素酸ナトリウムは、バイオフィ
ルム量を濃度依存的に減少させた。バイオフィルム中の生菌数は、50 ppm 以上の次亜塩素酸水および次亜塩素酸ナトリウムにおいて、4log 以上減少していた。被験物質を 60 分間適用した試験において、次亜塩素酸水は 500 ppm 以上の濃度でバイオフィルム量を有意に減少させた。これに対し、次亜塩素
酸ナトリウムは 100 ppm 以上の濃度でバイオフィルム量を減少させ、次亜塩素酸水よりも顕著であった。バイオフィルム内の生菌数は、次亜塩素酸水および次亜塩素酸ナトリウムともに 10 ppm 以上の濃度で 5 log 以上の減少を示した。
【結論】次亜塩素酸ナトリウムの即時的なバイオフィルム除去効果は、次亜塩素酸水に比して高いことが明らかとなった。一方、次亜塩素酸水および次亜塩素酸ナトリウムはバイオフィルム内の生菌数を同程度に減少させたことから、バイオフィルム除去効果と殺菌効果には明確な関係性は認められな
かった。

一般演題

2-4-02
P. gingivalis のバイオフィルム形成におけるジャワショウガ由来成分
バングレンの効果〇瀬部 真由 1、村上 圭史 1、小林 和瑚 1、久保 美和 2
1

川崎医療福祉大学
2

徳島文理大学

医療技術学部
薬学部

臨床栄養学科、

薬品物理化学講座【背景】ジャワショウガはインドネシア原産植物であり、東南アジアを中心に古くから伝統薬として食されてきた安全性の高い作物である。日本の一般的なショウガと異なってジンゲロールやショウガ
オールといった辛み成分を含まない特徴をもつ。本研究では、日本の成人の罹患率が高い歯周病に着目し、ジャワショウガの抗菌活性とバイオフィルム形成への影響について基礎的な検討を行い、歯周病予防への応用の可能性を探ることを目的とした。
【方法】使用菌株として、歯周病関連菌 Porphyromonas gingivalis ATCC33277（P.g）および Streptococcus
mutans MT8148 などの口腔レンサ球菌を使用した。また、材料はジャワショウガ粉末から抽出された、ヘキサン抽出物、酢酸エチル抽出物、メタノール抽出物、水抽出物、また、ジャワショウガ特有のバングレン（cis 型、trans 型）を用いた。培地は、P.g に対しては Hemin（5µg/ml）と Menadion（1µg/ml）を添加した Brain heart infusion（BHI）培地、その他の菌では BHI 培地を使用した。最小発育阻止濃度（MIC）は微量液体希釈法で測定し、P.g は 48 時間後、その他は 24 時間後に判定した。バイオフィル
ムは、セルデスク上（住友ベークライト）に培地、P.g、バングレン（MIC の 1/2 濃度）を添加し、37℃
で 48 時間嫌気培養し、形成させた。バイオフィルムをクリスタルバイオレットで染色し、吸光度（OD570nm）を測定することでバイオフィルム量を定量した。
【結果】ジャワショウガ抽出エキス 4 種類の P.g に対する MIC を評価したところ、ヘキサン抽出物が8 µg/ml と最も抗菌活性を示した。他のエキスと比べて、ヘキサン抽出物にはフェニルブタジエンのダ
イマーであるバングレンが多く含有されており、このバングレンに着目したところ、P.g に対しては cis
型、trans 型ともに 4 μg/ml と強い抗菌活性が認められた。一方、その他の口腔レンサ球菌などに対してはいずれも 256 µg/ml 以上となり、抗菌活性はほとんど認められなかった。また、バングレン（MIC の
1/2 濃度）はコントロールと比較して、cis 型で 47％、trans 型で 40％、P.g のバイオフィルム形成を抑制した。
【考察】ジャワショウガ由来成分バングレンは、常在菌であるレンサ球菌には影響を与えず、歯周病関連菌 P.g に対して抗菌作用やバイオフィルム形成阻害効果を示したことから、歯周病予防への応用の可能性が示唆された。これまでにバングレンには、ヒトの脳神経細胞の産生を促す効果や認知機能の改善効果あることが報告されており、バングレンの新たな可能性が示された。

一般演題

2-4-03
難治性根尖性歯周炎罹患歯の根尖部根管内と根尖孔外バイオフィルムにおける細菌叢の比較
〇朝日 陽子 1、栗木 菜々子 2、前薗 葉月 2、島岡 毅 2、恵比須 繁之 2、野杁 由一郎 3、林 美加子 2
1
2

大阪大学大学院歯学研究科、

大阪大学大学院歯学研究科口腔分子感染制御学講座(歯科保存学講座)、
3

新潟大学大学院医歯学総合研究科口腔健康科学講座う蝕学分野〔研究目的〕
歯周病やう蝕が進行して起こる根尖性歯周炎の主因は、デンタルバイオフィルムである。根尖部の根管内と根尖孔外に残存する細菌は根尖性歯周炎の慢性化および難治化に関与すると考えられるが、同一歯における根管内細菌叢と根尖孔外バイオフィルム細菌叢を比較した報告は少ない。そこで、本研
究では、難治性根尖性歯周炎罹患歯における根尖部根管内および根尖孔外バイオフィルム細菌叢を次世代シーケンサーにて解析し、各部位の細菌叢の特徴を評価することとした。
〔対象および方法〕
本研究は大阪大学歯学研究科倫理委員会の承認を受け実施された(R1-E36)。大阪大学歯学部附属病院保存科を受診し、感染根管治療により臨床症状や臨床所見の改善が認められず難治性根尖性歯周炎と診断された患者のうち、本研究に同意の得られた者を対象とした。歯根尖切除術あるいは意図的再植にて切除された根尖部を生理食塩水にて洗浄後、根尖付近を掻爬し根尖孔外バイオフィルム細菌を採取した。さらに、残った歯片を凍結粉砕し、根管内残存細菌を採取した。採取した試料から DNA を抽出し，16S rRNA 遺伝子（V1-V2 可変領域）を標的とし、次世代シーケンサー（MiSeq、Illumina, USA）を用いて細菌叢の網羅的解析を行った。
〔結果および考察〕
根尖孔外バイオフィルムおよび根管内残存細菌において、Fusobacterium 属、Porphyromonas 属、Tannerella 属および Bacteroides 属の全細菌に対する相対的割合が高かった。全細菌に占める根管内残存細菌および根尖孔外バイオフィルムを構成する細菌種が共通して検出される割合はサンプル間の差が大きかったものの、根管内残存細菌においてより高い傾向を示した。一方、属レベルにおいて、根尖
孔外バイオフィルムで優勢であった細菌が根管系の根尖付近においても上位を占めていた。
以上より、根尖部根管内の細菌叢と根尖孔外バイオフィルム細菌叢が関連することが強く示唆され
た。

一般演題

2-4-04
ヤマブシタケ抽出物が Streptococcus mutans のバイオフィルムに及ぼす影響〇阿座上 弘行 1、Siddiqa Ayesha 2、濱治 百々子 1
1

山口大学

大学研究推進機構2

鳥取大学大学院

中高温微生物研究センター、
連合農学研究科

Streptococcus mutans は、う蝕病原性微生物の 1 つと考えられており、口腔内の S. mutans のバイオ
フィルム形成を除去および制御することは、虫歯の予防に重要であると考えらる。 Hericium erinaceum(ヤマブシタケ) は、神経保護、抗炎症、抗酸化特性など、さまざまな薬理作用を示すことが報告されている食用キノコである。 以前、ヤマブシタケ抽出物が歯周病関連細菌 Eikenella corrodens のバイオ
フィルム形成を阻害することを報告した。
本研究では、 S. mutans UA159 を使用して、そのバイオフィルム阻害能力を観察した。 ヤマブシタ
ケ抽出物はショ糖存在下で UA159 を阻害した。 抽出物は S. mutans の増殖を阻害しなかったため、バイオフィルムの阻害は S. mutans に対する殺菌活性によるものではないと仮定した。 また、S. mutans
のう蝕の病因に関与するグルカン形成を阻害する能力も示した。 S. mutans は、他の多くの口腔細菌と同様に、AI-2 をクオラムセンシングのシグナル (オートインデューサー) として使用する。 ヤマブシ
タケ抽出物の添加は、S. mutans の AI-2 産生にも影響を与えることが示された。 S. mutans は、AI-2
以外にもクオラムセンシングに CSP および XIP のシグナルも使利用する。 ヤマブシタケによるバイオフィルム阻害に対する AI-2 の効果を明らかにするために、それぞれ CSP と XIP を合成できない
comC と comX 欠失株を使用した。 その結果、ヤマブシタケ抽出物による S. mutans バイオフィルム
形成は、comC を介した CSP を介して AI-2 産生を減少させ、QS に影響を与えることによって抑制される可能性があることが示唆された。

一般演題

2-4-05
フッ化物徐放性歯科材料が抗 Streptococcus mutans 作用に及ぼす
フッ化物徐放時間の影響〇林1

未季 1、松浦理太郎 1、山本哲也 2

YAMAKIN 株式会社、2 高知大学医学部歯科口腔外科学講座【目的】フッ化物は主要なう蝕原性菌である Streptococcus mutans (S. mutans) への抗菌性を有しており，う蝕予防を期待して様々な歯科材料に配合されている．近年，フッ化物が配合された歯科材料としてフッ化物徐放性コンポジットレジン（F-CR）が開発されている．しかし，CR のような材料はフッ化物の放出により材料の劣化が懸念されるため，強度を維持するためにフッ化物徐放量は低濃度となる．
また，F-CR のフッ化物徐放量は経時的に変化するため，必然的に抗菌性も変化すると推察される．そのため，一部の F-CR はフッ化物徐放性を維持するためにフッ化物配合歯磨剤によるフッ化物リチャー
ジ特性を有する．そこで本研究では，一定期間フッ化物を徐放させた F-CR の S. mutans の付着およびバイオフィルム形成に及ぼす影響，さらにはフッ化物配合歯磨剤による F-CR のフッ化物リチャージ特性について検証した。
【材料および方法】①材料：F-CR として「ア・ウーノ」，対照材料としてフッ化物徐放性を有さない硬質レジン「ルナウィング」（いずれも YAMAKIN 製）を用いた．直径 12 ｍｍ，厚さ 1 mm に成形後，P2000 の耐水研磨紙で研磨した．PBS (-)に 0，1，3，7 日間 37℃で浸漬し，フッ化物を徐放後，回収した各材料を以下の試験に供した。②培養条件：24 穴プレートに試料を設置し，S. mutans
菌液 (JCM 5175 株，1.0×107 CFU/mL，1 %スクロース含有 BHI 液体培地) を 1 mL 添加後，37°C で 24
時間好気培養した．③付着試験：培養後の試料に WST-8 試験薬を添加し，2 時間後の吸光度 (450nm)を測定した．④バイオフィルム形成試験：培養後の試料にクリスタルバイオレットを添加し風乾・抽出後， 570nm における吸光度を測定した．⑤フッ化物定量試験：試料を 15 mL の蒸留水に 24 時間浸漬し，浸漬液のフッ化物イオン濃度をイオンメーター (堀場製作所) を用いて測定した。
【結果および考察】ア・ウーノからのフッ化物徐放量は，浸漬０日が最も多く，１日浸漬し後では徐放量が約 60％まで減少し，その後浸漬期間に応じて徐々に減少する傾向を示した。 S。 mutans 付着
およびバイオフィルム形成への影響は，浸漬時間が長くなるにつれ，抑制が低下する傾向が認められた。フッ化物を徐放させたア・ウーノにフッ化物配合歯磨剤を用いてフッ化物をリチャージした結果，フッ化物徐放量および S. mutans 付着抑制およびバイオフィルム形成抑制が浸漬０日と同等となった。以上のことから，ア・ウーノはフッ化物のリチャージ特性を有しており，リチャージによってフッ化物徐放量および抗 S. mutans 作用が回復することが明らかとなった。

一般演題

2-4-06
矯正歯科治療中のマルチブラケット装置表面におけるバイオオフィルム形成に対する研究〇加藤 博之 11

日本大学大学院松戸歯学研究科

口腔バイオフィルム形成は, 歯科医療における主要な病原因子の一つである。一般に毎日の徹底した歯の清掃（1 日に複数回）は, 歯表面のバイオフィルムを一定量除去することはできるが, 完全に除去することはできない。歯表面の清掃直後にはエナメル質上に吸着した唾液タンパク質よるペリクルに
初期定着細菌（Streptococcus mitis, Streptococcus oralis など）が付着する。それらを足がかりとし, プラ
ークは Fusobacterium nucleatum や Actinomyces naeslundii などが定着し凝集体を形成、後期定着菌（Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Treponema denticola など）の蓄積により成長を続ける。成熟したバイオフィルムは, 有機酸を産生しエナメル質バイオフィルム内に拡散することで, 結晶格子からカルシウムイオンとリン酸イオンが放出し脱灰される。このようなエナメル質の脱灰は, その後「白点病変」として目に見えるようになる。酸性環境が長く続き脱灰が進行すると, 初期のエナメル質齲蝕は象牙質齲蝕へと進行していく。
歯科矯正装置は, 歯の清掃に関して特別な問題があると提起しており, 特に, 矯正歯科治療中に装着する固定式歯科矯正装置（マルチブラケット装置）は長期間口腔内に装置が介在し, 複雑な形状を有しているため, 清掃が困難である。よって, 歯の自浄作用および口腔清掃効果を低下させ口腔バイオフ
ィルムの蓄積量を増やす。成熟したバイオフィルムは高い酸産生能を有し, エナメル質の脱灰やブラケット周辺でのう蝕形成のリスクを高める。その結果, マルチブラケット装置装着により初期齲蝕やホワ
イトスポットレジション（WSL）と呼ばれるエナメル質の脱灰が引き起こされ, バイオフィルム形成は矯正歯科治療上の問題点として指摘されている。これらのことから近年, バイオフィルム形成阻害, 除去などの予防治療は増々重要性を増している。臨床において多くの広範囲な予防的アプローチが行われているにもかかわらず, 矯正装置表面へのバイオフィルムの蓄積とその後の WSL の出現が臨床的に問題になっている。
口腔細菌叢は 700 種類を超える口腔微生物により形成され, その中で Streptococcus mutans は歯表面で粘着性のバイオフィルム形成を誘導し, 齲蝕の主な病因として注目されている。そこで本研究では S.
mutans によるマルチブラケット装置表面へのバイオフィルムの形成量を定量化し, ブラケット間で比較, 検討を行い, 矯正歯科治療中, マルチブラケット装置装着前後において WSL 発症の予防の必要性
として提唱することを目標としている。

あとがき
第 37 回日本バイオフィルム学会学術集会の開催にあたり、多くの皆様からのご支援とご協力をいただ
きました。ここに厚く御礼申し上げます。
第 37 回日本バイオフィルム学会学術集会会⾧
泉福 英信
協賛企業
エムエス機器株式会社（企業展示）
株式会社キティー株式会社サンギ
株式会社生物技研（企業展示）
株式会社セントラル科学貿易（企業展示）
株式会社バイオアパタイト
株式会社ピカッシュ
東京化成工業株式会社（ランチョンセミナー・企業展示）
東京技研株式会社（企業展示）
TOTO 株式会社(五十音順)
協賛
尾関 由倫 （オゼキ歯科医院）
川邊 弘之 （医療法人社団貞弘会かわべ歯科）志田 耕一郎 （医療法人穣菜会志田歯科医院）
中林 隆（中林歯科医院）

山口 恭誉 （医療法人社団山誉会山口歯科クリニック）(敬称略・五十音順)

第 37 回日本バイオフィルム学会準備委員会
準備委員⾧

齋藤真規

準備委員

桒原紀子・瀧澤智美・小林良喜
日本大学松戸歯学部のみなさま