The analysis of microbiota for intestinal colonization of ESBL-producing bacteria
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20K08843
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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 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
柳原 克紀 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (40315239)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | マイクロバイオーム / dysbiosis / 薬剤耐性菌 / ESBL / ESBL産生細菌 / ST131 / 接合伝達実験 / ESBL産生菌 / ESBL産生腸内細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
大腸菌や肺炎桿菌に代表されるグラム陰性腸内細菌科細菌は、重篤な感染症を引き起こす。近年、薬剤耐性菌は増加傾向であり、特に、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ（extended-spectrum β- lactamase：ESBL）産生菌は大きな問題となっている。ESBL産生腸内細菌は、2000年以降急速に増加し、様々な感染対策を講じても効果が認められないため、従来とは異なる新しい感染制御法が必要と考えられる。薬剤耐性菌の定着や排除において腸内細菌叢は大きな役割を果たす。
本研究の目的は、①ESBLが定着しにくい腸内細菌叢を明らかにし、②腸内環境整備に基づく新たな感染制御法を確立することである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ESBL産生菌の代表的な菌種である肺炎桿菌の病態を解析するために分子疫学的解析を実施した。本研究では血液培養から分離された肺炎桿菌を対象にした。高病原性肺炎桿菌（hypervirulent Klebsiella pneumoniae, hvKp）のマーカーであるrmpAの検出や莢膜血清型の決定、MLSTによる菌のタイピングを行った。対象となった268株のうちrmpA陽性株は36株（13.4%）であった。rmpA陽性株では陰性株と比較して、他の病原因子の保有率や、血清型K1、K2である割合が有意に高い結果となった。MLSTではrmpA陽性36株のうちST23/K1が最も多く、次いでST86/K2であった。一方、ST412、ST268を多く認めた。臨床像ではrmpA陽性群において肝膿瘍を生じた症例が22.2％（陰性群7.4%）と有意に多く、抗癌剤の投与歴は8.3％（陰性群26.9%)と有意に少なく、侵入門戸が胆道系感染症である割合は8.3％（陰性群27.8%）と有意に低い結果となった。併存症、既往歴、重症度、死亡率では有意差を認めなかった。肺炎桿菌の分子疫学的特徴および血流感染症の臨床像が明らかになった。
マウスの腸内環境を抗菌薬で前処理することで細菌叢が攪乱した“dysbiosis”（腸内細菌叢を構成する細菌種や細菌数が減少することにより、細菌叢の多様性が低下した状態）を誘導し、臨床分離ESBL産生菌を定着させる。抗菌薬を含む選択培地を用いて、腸管内容物を培養し、菌種の同定と定量を行う。Co-housing を行い、定着群と対象群の糞便を採取し、OTU(operational taxonomic unit)などにより構成細菌種の特定や菌種組成の解析を行った。抗菌薬で腸内細菌叢（マイクロバイオーム）のdysbiosisを誘導することは薬剤耐性菌（ESBL-E.coli）の定着に影響することが示された。腸内細菌叢の一部の構成細菌群がESBL-E.coliの定着抵抗性に関与していることが示唆された。これらの結果はマイクロバイオームを活用した耐性菌の定着抑止が有用であることを明らかにした。
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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
今年度は動物実験を実施し、有益な結果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
耐性菌定着への関与が予測された細菌群および代謝産物を解析する。
定着マウスに対するプロバイオティクスの効果を検討する。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
