水域領域プラスチックバイオフィルムを介した薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子の拡散挙動
| Project/Area Number |
20K07836
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
岡崎 充宏 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (40734869)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花尾 麻美 東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (40756920)
和田 裕雄 順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (50407053)
筒井 裕文 東京電機大学, 理工学部, 助教 (70620649)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | プラスチック汚染 / ESBL産生E. coli / バイオフィルム / プラスミド / 接合伝達 / 海水 / ベクター / Vibrio属 / 医療関連感染 / 薬剤耐性大腸菌群 / ESBL産生大腸菌 / 海域 / ESBL関連遺伝子 / ポリエチレンテレフタレート / PCR法 / 薬剤耐性菌 / 薬剤耐性遺伝子 / ポリエチレンテレフレタート / ESBL / プラスチック / 海洋汚染 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、病院内感染及び市井感染における薬剤耐性病原菌（AMR)による感染症治療の難渋化が問題となっており、このまま対策を講じなければ2050年には、AMRによる推定死亡者数は1000万人に達する可能性が報告された。これまでの研究で、AMRの汚染はヒトや動物等から河川に排出され、沿岸まで拡散していることを明らかにした。一方、プラスチック（PL)による地球環境汚染が深刻であり、人を含む生態系の維持に影響を与える要因の分析と対策が求められている。本研究は、このAMRとPLとの共通の汚染場所が自然環境の水域領域であることに注目し、AMRがPLを介してヒトへの暴露の可能性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、プラスチック（以下PL）による海洋汚染は地球規模で広がり、生態系を含めた海洋環境への影響とヒトへの健康被害が懸念されているが、その詳細は殆ど不明確である。一方、PLは陸域から河川を経由し海域へと流出するが、その水域に生息する細菌がPL表面上にバイオフィルム（BF）を形成し付着することが知られている。また、医療関連感染において問題となっている薬剤耐性菌も常時、下水処理場から河川に流出している。本研究では、PLはバイオフィルムコミュニティにおける薬剤耐性遺伝子の交換を高める場所及びベクターである可能性があることからPLに付着したバイオフィルムコミュニティを分析し、薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子の拡散挙動を明らかにすることを目的とし、以下の知見を得た。
１．実験的にPLの種類別におけるESBL産生薬剤耐性菌は、ポリエチレンテレフタレートの粗材PLへの付着能がもっとも高いことが示唆された。また、PL表面上に形成されたBFから直接的にESBL関連遺伝子をPCR法により検出できることを示した。
２．海水浴やマリンスポーツなどに利用されるエリアを対象に、加工された14種類のPLの断片を採集し、ESBL産生菌の検出を行った。わずか１つのPL断片からST131／CTX-M-9群の遺伝子性状をもつE. coliが検出された。また、同じエリアの海水からESBL産生Vibrio属の検出を試みたが、認めなかった。
さらに、最終年度の研究では海水由来のESBL産生E. coli株及びVibrio属（15菌株）とのプラスミド接合伝達試験を行ったが、接合伝達された菌株は認められなかった。
本研究では、海水を漂流するPLは薬剤耐性菌の拡散に寄与するベクターの役割を否定することができないこと、また、現時点では海水由来Vibrio属へのESBL関連遺伝子の拡散は認められないことを明らかにした。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] ECMO回路30日間保管後の無菌性および人工肺性能維持の評価2023
Author(s)
笠井亮佑, 岡崎充宏, 田中裕香子, 安藤ゆうき, 島峰徹也, 上條史記, 川田尚規, 村田綾, 井上将, 川野宏明, 篠原一彦, 田仲浩平
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Journal Title
日本体外循環技術医学会論文誌
Volume: 50（1）
Pages: 1-10
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