Elucidation of Clostridioides difficile transmission pattern based on One Health conception
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20K12288
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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 64060:Environmental policy and social systems-related
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
吉澤 定子 東邦大学, 医学部, 准教授 (80424703)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 鉄夫 岐阜大学, 大学院連合獣医学研究科, 教授 (10509764)
村田 佳輝 東京農工大学, 農学部, 産学官連携研究員 (10526700)
舘田 一博 東邦大学, 医学部, 教授 (20236558)
澤 友歌 東邦大学, 医学部, 助教 (50818531)
青木 弘太郎 東邦大学, 医学部, 助教 (50821914)
臼井 優 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60639540)
嵯峨 知生 秋田大学, 医学部附属病院, 准教授 (80459809)
森 伸晃 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 医師 (80537374)
原田 和記 鳥取大学, 農学部, 准教授 (80549543)
石井 良和 東邦大学, 医学部, 教授 (90246695)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 市中感染型CDI / One Health / MLST解析 / 家畜 / 伴侶動物 / 土壌 / core-genome SNPs 解析 / 野生動物 / C.difficile感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
Clostridioides difficile感染症（CDI）は医療関連感染として知られるが、近年市中感染によるCDIの増加が着目されている。海外では食肉等の本菌による汚染が報告されおり、家畜、土壌、伴侶動物からも検出されている。また、小児における保菌率が高いことが知られており、今回の研究では、CACDI及び小児症例から分離されたC. difficileを、家畜・伴侶動物及び伴侶動物食から分離された株と次世代シーケンサー解析により遺伝子学的にMLST、リボタイプ、毒素産生遺伝子保有状況、耐性遺伝子保有状況について比較検討する。本研究によりOne healthに基づいたCDI対策が可能となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
市中感染型C.difficile感染症（CACDI）の感染経路を調べるため、CACDI患者、家畜、伴侶動物、野生動物から糞便検体及び土壌検体を採取し、401検体が回収され、63検体よりC.difficileを分離・解析した。CACDI症例においては2施設11例より12株が収集された。伴侶動物においては、C. difficile検出率は猫10%（3/30検体、TOX+ 1件）、犬47%（16/34検体、TOX+6検体）と犬で多く分離された（5施設）。家畜・家禽における検出率は、牛6.7％（9/135検体、TOX+7検体、17施設）で、家禽（56検体、8施設）、豚（40検体、4施設）からは検出されなかった。土壌からの検出率は、51.4%(19/37検体)、TOX+13検体、地域的に離れた公共の８公園) で毒素産生株の検出率も高く、砂場や遊具下の土壌などから検出された。MLST解析ではST2の分離頻度が最も多く（tcdA+tcdB+cdtA-cdtB-, 11株）、ST42（tcdA+tcdB+cdtA-cdtB-, 9株）、ST15(non-toxigenic, 7株)が続き、23種類のSTに分類された。ST2, ST42, ST15, ST100, ST203は複数の検体種類から分離されており、ST42, ST100, ST203は犬、土壌、患者で共通して検出された。cdtA+cdtB+はCACDI患者より1株（ST47）、ウシより1株（ST11）認められた。複数の検体種類から分離されたSTについて、core-genome SNPs 解析を実施した。その結果、ST42とST100において、患者と患者生活環境の公園土壌由来株、犬と公園土壌由来株は近縁株と推定された（SNPs<20）。ST２においては距離の離れた公園間において近縁株が検出された。ST1，ST203に関しては各々の菌株に関連性は認められなかった（SNPs≧30）。CACDI伝播様式として、ST42とST100において、ヒト、伴侶動物、土壌における関連性がある可能性が示唆された。
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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
2023年度までに、401検体より得られた63株について全ゲノム解析を行った。複数の検体種類から分離されたSTについて、core-genome SNPs 解析を実施し、疫学的な関連性について検討を加えた。
C.difficileの分離率は、家畜と比較して伴侶動物、特に犬において高く（47％）、毒素産生株検出率は37.5％であった。公園の土壌からの分離率は51.4％で、毒素遺伝子の保有率は68％と高かった。MLST解析ではST2が最も多く、次にST42が多く、犬、患者、土壌から検出された。患者と生活環境における公園由来の株、犬と犬の散歩圏内の公園株、地域的に離れた公園の株は近縁であった。これらのことから、C.difficileは土壌や伴侶動物などを介してヒトに感染する可能性があり、毒素産生株による感染ではCDIを発症する可能性が示唆された。一方、野生動物糞便検体（タヌキ、キツネ、テン、シカ、ネコ、ハクビシン、アナグマ、アライグマ、ヌートリア）も51検体収集され、ヌートリア、アナグマ、アライグマ、テンそれぞれ1検体より1株ずつ収集されたが、いずれも毒素非産生株であった。
研究成果は、欧州臨床微生物学・感染症学会議（ECCMID2024）にて報告した。今回の研究により得られた研究成果について、現在論文投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに菌株の収集及び主要なデータ解析は終了している。
今後は再度検証が必要な項目について解析等を行い、研究成果の論文作成を行い、公表する。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
