| Project/Area Number |
20H02289
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Osaka Medical and Pharmaceutical University (2021-2023)
Osaka University of Pharmaceutical Sciences (2020) |
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Principal Investigator |
東 剛志 大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (10634222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼井 優 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (60639540)
村上 道夫 大阪大学, 感染症総合教育研究拠点, 特任教授(常勤) (50509932)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 病院排水 / 薬剤耐性菌 / 抗菌薬 / 高度水処理 / リスク評価 / オゾン処理 / 定量的微生物リスク評価 / UV-LED消毒 / 薬剤耐性菌遺伝子 / 医薬品類 / 消毒処理 / 流域水質管理 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、医療機関から公共下水道に放流される排水を対象にして、臨床現場における出現と蔓延が世界的に進行しつつあり、環境領域を含めて対策が求められている薬剤耐性菌と、環境汚染物質として社会的な関心が高まりつつある医薬品成分の存在実態を明らかにする。そして、これらの汚染物質の不活化に有効な消毒処理技術の開発と有効性の評価を行い、医療機関において排水処理を行うことによる環境リスク低減・緩和対策の有効性の評価を試みる。本研究により得られる成果は、医療と環境とのバランスを探る有益な知見となり、薬剤耐性菌（AMR）蔓延防止アクションプランやOne Healthアプローチの一助となることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
排水を経由して河川環境中へと流入する薬剤耐性菌の負荷影響を把握するために、病院から公共下水道に放流される病院排水とこれらの排水を処理する下水処理場、下水処理場における処理後の放流水が流入する河川を対象に実施した、これまでの調査で得られた結果を基にして負荷割合の推定を行った。
その結果、対象とした下水処理場の流入水から検出される薬剤耐性菌のうち、処理区域内に位置する全病院の排水に由来する負荷割合は最大で1％～9％、河川において処理水に由来する薬剤耐性菌の負荷割合は最大で25％～88％と推計されることを明らかにした。また、病院及び下水処理場の排水、河川水について各種抗菌薬への耐性状況について評価を行ったところ、β-ラクタム系の抗菌薬への耐性獲得率はいずれの水試料についても100％、ニューキノロン系については50％～80％程度と高い耐性率を有する傾向がみられることを明らかにした。医療排水中に存在する薬剤耐性菌と、環境から検出される薬剤耐性菌に相互関係が示唆されることは、医療と環境における繋がりについて考える上で興味深い知見である。医療排水が環境に及ぼすインパクトについて評価を行うとともに、医療機関に適応可能な水処理技術の開発を試みていくことが有効な対策の1つになりうると考えられる。現在、環境中に流入する薬剤耐性菌の負荷影響を削減又は低減するために、医療機関に適応可能な排水処理システムの開発について、ラボスケールでのオゾン処理による基礎検討を開始している。これらの試験と流域における実態調査により得られた結果を踏まえ、医療機関に適応可能な新規排水処理システムの開発について検討を行うことが重要であると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた予定通り、医療機関に由来する排水、下水処理場、河川における調査により得られた成果を基に、物質収支に基づいて医療機関が有する負荷影響と下水処理場の処理水が流入する河川への汚濁負荷影響の推定を行うことが出来た。また、病院排水を対象にラボスケールでのオゾン処理による排水処理実験の基礎検討を行い、高度水処理の有効性について検討を行うことが出来た。WHOにより緊急度が高い又は動向に注意を要するとされている薬剤耐性菌の環境へのインパクトと、不活化に有効な処理法について評価検討を実施出来たことは、医療機関に由来する薬剤耐性菌の環境への負荷低減を講じる上で重要な知見となりうると考えられる。以上の点から、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は、研究計画の通りラボスケールでのオゾン処理による病院排水の処理実験を行うとともに、定量的微生物リスク評価（QMRA）手法を薬剤耐性菌へ応用し、感染リスクや障害調整生存年数（DALY）といったヒトの健康リスク評価を実施することで、医療機関に高度水処理を適応する対策技術を導入することによる環境リスク削減・低減対策の有効性についての検証と提言を試みる予定である。
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