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Elucidating the evolution of carbapenemases produced by multidrug-resistant pseudomonas aeruginosa in Japan

Research Project

Project/Area Number 20K16252
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49050:Bacteriology-related
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

Hishinuma Tomomi  順天堂大学, 大学院医学研究科, 助手 (90468570)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords緑膿菌 / 薬剤耐性 / カルバペネム耐性緑膿菌 / タンデムリピート / VIM型カルバペネマーゼ / プラスミド / 多剤耐性緑膿菌 / カルバペネマーゼ / Pseudomonas aeruginosa / 薬剤耐性因子 / 全ゲノム解析
Outline of Research at the Start

日本の医療施設における多剤耐性緑膿菌(MDRP)の新興・伝播が医療安全を根底から脅かしている。MDRPが産生するカルバペネマーゼは、抗生剤の切り札であるカルバペネム系薬を分解し、細菌の高度カルバペネム耐性に寄与している。日本で分離されるMDRPのほとんどはIMP型カルバペネマーゼを産生する。しかし申請者は、2012年以降のMDRP臨床分離株の分子疫学解析から、MDRPが産生する流行性カルバペネマーゼが大きく変化していることを見出した。本研究の目的は、2019から2021年に新たに分離されたMDRP臨床分離株の分子疫学解析を通して、カルバペネマーゼの進化様式を解明することである。

Outline of Final Research Achievements

The population of VIM-producing P. aeruginosa significantly increased in medical setting in Japan after 2012.The isolates carrying a plasmid harbouring blaVIM-24 types were obtained from a single hospital.The tandem duplicate of blaVIM-24 in plasmids may confer resistance against cefepime, enabling P. aeruginosa ST1816 strains to proliferate in hospitals in Japan.A novel metallo-β-lactamase variant, VIM-76 and IMP-78, was identified in multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa clinical isolates in Japan.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本で分離されるMDRPのほとんどが染色体由来のIMP型産生菌である中、プラスミド由来のVIM型産生菌が拡大していることを発見したことにより、VIM遺伝子の水平伝播を危惧する必要があることを報告できた。また、特定の地域で繰り返されるVIM遺伝子の変異と第4世代セファロスポリン系抗菌薬cefepimeに対する耐性との関連性を示唆されたことから、感染症治療薬の選択に基礎的な知見を与えることができた。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Plasmids harboring a tandem duplicate of blaVIM-24 in carbapenem-resistant ST1816 Pseudomonas aeruginosa in Japan2023

    • Author(s)
      Hishinuma Tomomi、Tada Tatsuya、Tohya Mari、Shintani Masaki、Suzuki Masato、Shimojima Masahiro、Kirikae Teruo
    • Journal Title

      Microbial Drug Resistance

      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 10-17

    • DOI

      10.1089/mdr.2022.0168

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence of carbapenem-resistant Pseudomonas alcaligenes and Pseudomonas paralcaligenes clinical isolates with plasmids harbouring blaIMP-1 in Japan2023

    • Author(s)
      Ono Emi、Tohya Mari、Tada Tatsuya、Hishinuma Tomomi、Watanabe Shin、Kuwahara-Arai Kyoko、Kirikae Teruo
    • Journal Title

      Journal of Medical Microbiology

      Volume: 72 Issue: 3

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001684

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole-Genome Sequencing-Based Re-Identification of <i>Pseudomonas putida</i> / <i>fluorescens</i> Clinical Isolates Identified by Biochemical Bacterial Identification Systems2022

    • Author(s)
      Tohya Mari、Teramoto Kanae、Watanabe Shin、Hishinuma Tomomi、Shimojima Masahito、Ogawa Miho、Tada Tatsuya、Tabe Yoko、Kirikae Teruo
    • Journal Title

      Microbiology Spectrum

      Volume: 10 Issue: 2

    • DOI

      10.1128/spectrum.02491-21

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Emergence and spread of VIM-type metallo-β-lactamase-producing Pseudomonas aeruginosa clinical isolates in Japan2020

    • Author(s)
      Hishinuma Tomomi、Uchida Hiroki、Tohya Mari、Shimojima Masahiro、Tada Tatsuya、Kirikae Teruo
    • Journal Title

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      Volume: 23 Pages: 265-268

    • DOI

      10.1016/j.jgar.2020.09.010

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] カルバペネム耐性緑膿菌臨床分離株で見出されたVIM-24メタロβラクタマーゼ遺伝子反復配列2022

    • Author(s)
      菱沼知美、多田達哉、遠矢真理、新谷政己、鈴木仁人、小川美保、霜島正浩、切替照雄
    • Organizer
      第52回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の医療施設で分離されたST1816に属するVIM型メタロ-β-ラクタマーゼ産生緑膿菌のプラスミド解析2021

    • Author(s)
      菱沼知美、多田達哉、遠矢真理、大城聡、小川美保、霜島正浩、切替照雄
    • Organizer
      第50回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 日本の医療施設で分離されたVIM型カルバペネマーゼ産生MDRPの分子疫学解析2020

    • Author(s)
      菱沼知美、多田達哉、遠矢真理、霜島正浩、切替照雄
    • Organizer
      第49回薬剤耐性菌研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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