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Development of a monitoring system for anrimicrobial-resistant bacteria using hospital sewage and elucidation of the mechanism of spread of resistant genes

Research Project

Project/Area Number 21K17897
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

Suzuki Yuki  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (00806466)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords病院排水 / 薬剤耐性菌 / 感染制御 / 耐性遺伝子 / 環境水
Outline of Research at the Start

薬剤耐性菌は、感染症治療の難渋化やアウトブレイク発生時に制御困難に陥るなど生命を脅かす細菌として問題であり、国を挙げて取り組むべき重要対策課題とされている。根本的な解決に向け、耐性菌発生源の追究と制御は喫緊の課題であるが、現在耐性菌はヒトのみならず動物・環境からも検出されおり、多角的な解析と包括的な理解が必要である。本研究ではヒトおよび環境排水中に分布する耐性菌の耐性遺伝子や菌の特徴について遺伝学的背景から解明する。また耐性遺伝子拡散機構について明らかにする。以上より得られるデータを勘案し、排水を利用した薬剤耐性菌監視システムの構築と耐性菌が発生しない抗菌化学療法、排水処理方法の提案を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish a surveillance system for antimicrobial-resistant bacteria using hospital sewage and to develop measures to prevent their spread, by elucidating the relationship between resistant bacteria isolated from both humans and sewage. During the study period, hospital sewage was collected 32 times from a medical facility in Japan, and bacteriological and genetic analyses were conducted on the isolated strains. Antimicrobial-resistant bacteria previously reported in human clinical settings in Japan, such as Enterobacterales producing CTX-M-type extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) and MRSA with SCCmec types II and IV, were also detected in hospital sewage. On the other hand, bacteria rarely reported in human clinical settings in Japan, such as Enterobacterales producing GES-type carbapenemases, were also found, suggesting that further detailed analyses are needed to determine their origin and potential impact on human health.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、病院排水中における薬剤耐性菌の実態が明らかとなった。排水中には、ヒト由来耐性菌の他に、環境中で耐性遺伝子を獲得することにより出現したと思われる薬剤耐性菌も多く存在し、それらが極めて多様で複雑な拡散様式をとっていることが推察された。本研究で得られた知見は、医療機関内での対策にとどまらず、世界的に問題となっている薬剤耐性菌蔓延の問題の根本的な解決策の確立に貢献できる可能性がある。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] A Japanese man with community-onset carbapenem-resistant Stutzerimonas nitrititolerans bacteremia and a sacral pressure ulcer: a case report2025

    • Author(s)
      Hasegawa Kohei、Murata Kenya、Suzuki Yuki、Ogawa Yoshihiko、Yano Hisakazu
    • Journal Title

      BMC Infectious Diseases

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 32-32

    • DOI

      10.1186/s12879-025-10440-5

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    • Author(s)
      Kishi Rio、Nakano Ryuichi、Nakano Akiyo、Harimoto Takehito、Taniguchi Ryusei、Ando Sayaka、Suzuki Yuki、Yamaguchi Koichi、Kitagawa Daisuke、Horiuchi Saori、Tsubaki Kousuke、Morita Ryuichi、Kawabe Takashi、Yano Hisakazu
    • Journal Title

      JAC-Antimicrobial Resistance

      Volume: 6 Issue: 4

    • DOI

      10.1093/jacamr/dlae135

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    • Author(s)
      Mizobata Kazuya、Murakami Daichi、Ueda Ryo、Suzuki Yuki、Koizumi Yusuke、Yano Hisakazu、Kono Masamitsu、Hotomi Muneki
    • Journal Title

      IDCases

      Volume: 38 Pages: e02113-e02113

    • DOI

      10.1016/j.idcr.2024.e02113

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    • Author(s)
      Kitagawa D, Suzuki Y, Abe N, Ui K, Suzuki K, Yamashita T, Sakaguchi A, Suzuki S, Masuo K, Nakano A, Nakano R, Sato M, Maeda K, Nakamura F, Yano H
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 8 Issue: 11 Pages: e11585-e11585

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2022.e11585

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    • Author(s)
      Saito K, Mizuno S, Nakano R, Tanouchi A, Mizuno T, Nakano A, Suzuki Y, Kakuta N, Yano H
    • Journal Title

      J Med Microbiol

      Volume: 71 Issue: 6 Pages: 0001557-0001557

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001557

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      Watanabe M, Nakano R, Tanouchi A, Nakano A, Suzuki Y, Saito K, Sakata R, Ogawa M, Yano H
    • Journal Title

      Microbiol Spectr

      Volume: 6 Issue: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.01204-22

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    • Author(s)
      Suzuki Y, Nakano R, Nakano A, Tasaki H, Asada T, Horiuchi S, Saito K, Watanabe M, Nomura Y, Kitagawa, D Lee ST, Ui K, Koizumi A, Nishihara Y, Sekine T, Sakata R, Ogawa M, Ohnishi M, Tsuruya K, Kasahara K, Yano H
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: - Pages: 808993-808993

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.808993

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    • Author(s)
      大井 彩、鈴木由希、中野竜一、中野章代、野村泰充、堀内沙央里、山口晃一、斉藤 開、渡邉真子、矢野寿一
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      第36回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 本邦医療機関の排水より分離されたカルバペネマーゼ産生 Comamonas thiooxydans の解析2025

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      鈴木由希、中野竜一、中野章代、大井 彩、藤倉裕之、野村泰充、堀内沙央里、山口晃一、酒井勇紀、笠原 敬、矢野寿一
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      第36回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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      朝田智子、鈴木由希、堀内沙央里、中野竜一、中野章代、野村泰充、斉藤 開、渡邉真子、矢野寿一
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      第98回日本感染症学会学術講演会・第72回日本化学療法学会総会合同学会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 本邦医療機関の排水より分離された薬剤耐性大腸菌の分子遺伝学的特徴2024

    • Author(s)
      鈴木由希、中野竜一、中野章代、野村泰充、堀内沙央里、朝田智子、山口晃一、斉藤 開、渡邉真子、矢野寿一
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      第97回日本細菌学会総会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 本邦医療機関の排水より分離されたカルバペネマーゼ産生 Delftia tsuruhatensis3 株の解析2024

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      藤倉裕之、鈴木由希、中野竜一、中野章代、野村泰充、堀内沙央里、山口晃一、笠原 敬、矢野寿一
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      第97回日本細菌学会総会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 本邦医療機関の排水より分離されたカルバペネマーゼ産生Delftia tsuruhatensis3株の解析2024

    • Author(s)
      藤倉裕之、鈴木由希、中野竜一、中野章代、野村泰充、堀内沙央里、山口晃一、斉藤開、渡邊真子、笠原敬、矢野寿一
    • Organizer
      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 奈良県内の医療施設で過去5年間に分離されたAeromonas属菌の疫学解析2024

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      北川 大輔, 鈴木 由希, 阿部 教行, 宇井 孝爾, 鈴木 崇真, 関根 円香, 中野 章代, 中野 竜一, 矢野 寿一
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      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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      鈴木由希、中野竜一、中野章代、野村泰充 、堀内沙央里、山口晃一 、斉藤開 、渡邉真子 、矢野寿一
    • Organizer
      第93回日本感染症学会西日本地方会学術集会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] IMP-34を産生する臨床分離Acinetobacter属の分子遺伝学的解析2023

    • Author(s)
      鈴木由希、中野竜一、中野章代、遠藤史郎、岡 健太郎、宮本健太郎、堀内沙央里、朝田智子、高橋志達、賀来満夫、矢野寿一
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      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Genetic and moleculer characteristics of metallo-β-lactamase IMP-34 encoding plasmids of Acinetobacter spp. Isolated from inpatients in Japan.2022

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      Suzuki Y, Endo S, Nakano R, Nakano A, Kaku M, Yano H
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  • [Presentation] Carbapenem resistance mechanism of Enterobacter roggenkampii that simultaneously produces carbapenemases IMI-16 and IMI-182022

    • Author(s)
      Saito K, Suzuki Y, Nakano R, Nakano A, Watanabe M, Yano H
    • Organizer
      the 32nd International Congress of Antimicrobial Chemotherapy (ICC)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IMP-1を産生する臨床分離Comamonas thiooxydansの特徴について2022

    • Author(s)
      鈴木由希、中野竜一、中野章代、堀内沙央里、朝田智子、斎藤開、渡邉真子、李 相太、宇井孝爾、小泉 章、大西雅人、西原悠二、関根隆博、笠原 敬、矢野寿一
    • Organizer
      第33回日本臨床微生物学会総会・学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Genetic characteristics and transferability of resistance genes in carbapenemase-producing Acinetobacter spp. isolated from hospital sewage and river water.2021

    • Author(s)
      Suzuki Y, Pearl Retiban, Nakano R, Melisa Mondoy, Nakano A, Kakuta N, Horiuchi S, Mark Philip Bugayong, Josie Bilar, Mauricio Perez V, Emarld Julian Medina, Nakashima K, Yano H
    • Organizer
      31st European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID)
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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