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A study of rapid detection of bacteria producing extended-spectrum beta-lactamases using Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight Mass Spectrometry

Research Project

Project/Area Number 17K18199
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Infectious disease medicine
Laboratory medicine
Research InstitutionTokyo Health Care University

Principal Investigator

MATSUMURA Yuriko  東京医療保健大学, 医療保健学研究科, 准教授 (10439507)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords薬剤耐性菌 / 質量分析法 / 基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ / MALDIーTOF MS / ESBLs産生菌 / MALDI-TOF MS / 薬剤感受性 / 抗生物質 / 感染症 / 細菌 / 質量分析
Outline of Final Research Achievements

The increase in multidrug-resistant microorganisms has been a major problem all over the world. In the initial treatment of infectious diseases, a wide range of antibacterial drugs are often administered as an empiric therapy, and then an antimicrobial de-escalation is performed using results of microbial identification tests and antimicrobial susceptibility tests. As the antimicrobial de-escalation is an important strategy to reduce the spectrum of antimicrobials and to prevent the emergence of bacterial resistance, a rapid report of these results is required. In this study, the rapid detection of bacteria producing extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) was performed by monitoring the hydrolysis of antibacterial drugs using MALDI-TOF MS. It became clear that ESBLs-producing strains and sensitive strains could be distinguished within 15-30 minutes, suggesting that our methodology is applicable for shortening the time for antimicrobial susceptibility test.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

抗菌薬の選択において原因菌の感受性の有無が問題であり、検体提出から適切な抗菌薬の選択までには数日を有する。本研究では、ESBLs産生菌の産生する加水分解酵素による抗菌薬の加水分解過程を明らかにするとともに、標準菌株を用いてESBLs産生菌を30分以内に検出できる方法の確立を行なった。加水分解酵素産生能の低い臨床分離株でも迅速検出の可能性が示された。このことは、検体提出から適切な抗菌薬の選択までの時間を短縮できる可能性を示すものであり、より早期に適切な抗菌薬への変更に資する検査結果の提示につながることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 質量分析法を用いた基質特異性拡張型βラクタマーゼ産生菌検出法の構築に関する検討2019

    • Author(s)
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、島圭介、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • Journal Title

      日本化学療法学会雑誌

      Volume: 67 Pages: 29-37

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 質量分析法を用いた基質特異性拡張型 β ラクタマーゼ産生菌検出法の構築に関する検討2019

    • Author(s)
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、島圭介、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • Journal Title

      日本化学療法学会雑誌

      Volume: 67 Pages: 29-37

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複数のβラクタム系抗菌薬とESBLs産生菌を用いたMALDI-TOF MSによる迅速検出法の検討2020

    • Author(s)
      加地 大樹、松村 有里子、岩澤 篤郎、木村 哲、岩間 暁子
    • Organizer
      臨床微生物学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] A study on rapid detection of three kinds of bacteria producing extended-spectrum β-lactamases using Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight Mass Spectrometry2019

    • Author(s)
      Daiki Kaji, Yuriko Matsumura, Atsuo Iwasawa, Satoshi Kimura, Akiko Iwama
    • Organizer
      The 26th International SPACC Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 質量分析法を用いた薬剤耐性菌の迅速検出法の開発2019

    • Author(s)
      松村有里子
    • Organizer
      第4回OCUシンポジウム「材料・エネルギー・環境化学と計測分析化学」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] MALDI-TOF MSによる5種のβラクタム系抗菌薬を対象としたESBLs産生菌検出の検討2019

    • Author(s)
      加地大樹、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、岩間暁子
    • Organizer
      第30回日本臨床微生物学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
  • [Presentation] 抗菌薬の構造変化に着目したMALDI-TOF MSによるESBLs産生菌検出の迅速化検討2019

    • Author(s)
      加地大樹、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、岩間暁子
    • Organizer
      第34回日本環境感染学会総会・学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
  • [Presentation] MALDI-TOF MSを使用した基質特異性拡張型βラクタマーゼ産生菌の迅速検出に関する3菌種を用いた検討2019

    • Author(s)
      松村有里子、加地大樹、岩澤篤郎、木村哲
    • Organizer
      2019年度SPACC 年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] MALDI-TOF MSによる複数のβラクタム系抗菌薬を対象としたESBLs産生菌検出の検討2019

    • Author(s)
      加地 大樹、松村 有里子、岩澤 篤郎、木村 哲、岩間 暁子
    • Organizer
      日本防菌防黴学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 質量分析法を用いた薬剤耐性菌の迅速検出法の開発2019

    • Author(s)
      松村有里子
    • Organizer
      第4回OCUシンポジウム「材料・エネルギー・環境化学と計測分析化学」
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The rapid detection of the multidrug-resistant microorganisms using two kinds of matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometer.2018

    • Author(s)
      Yuriko Matsumura, Kazuko Ikegaya, Daiki Kaji, Atsuo Iwasawa
    • Organizer
      The 25th International SPACC Symposium -Functional complexes leading fusion of multiple scientific fields-
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 質量分析法の迅速な薬剤感受性評価法としてのアプローチ2018

    • Author(s)
      松村有里子
    • Organizer
      第13回Infection Forum Tokyo
    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] VITEK MS Plusを使用した基質特異性拡張型βーラクタマーゼ産生Escherichia coliの迅速検出に関する検討2018

    • Author(s)
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • Organizer
      第33回日本環境感染学会総会・学術集会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] MALDI-TOF MSを使用したCefotaximeの薬剤感受性評価と基質拡張型β-ラクタマーゼ産生菌の迅速検出法2017

    • Author(s)
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • Organizer
      先端錯体工学研究会(SPACC)2017年度年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] MALDI-TOF MSを使用した薬剤感受性試験法ーCefotaximeと大腸菌を用いた検討ー2017

    • Author(s)
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • Organizer
      日本防菌防黴学会第44回年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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