Elucidation of the spread mechanism and risk analysis of antimicrobial-resistant bacteria emerging in wildlife communities
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22H00491
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 58:Society medicine, nursing, and related fields
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
浅井 鉄夫 岐阜大学, 大学院連合獣医学研究科, 教授 (10509764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 匡子 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (10466914)
蒔田 浩平 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (40588133)
森部 絢嗣 岐阜大学, 社会システム経営学環, 准教授 (50456620)
臼井 優 酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60639540)
玉村 雪乃 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 主任研究員 (90584384)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,600,000 (Direct Cost: ¥32,000,000、Indirect Cost: ¥9,600,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
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| Keywords | 薬剤耐性 / 野生動物 / 環境 / 危険度分析 / 社会活動 / 疫学 |
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| Outline of Research at the Start |
薬剤耐性菌の問題はワンヘルスアプローチに基づいて、教育・企業・行政が医療・獣医療の現場と連携して解決すべき身近な最重要課題である。野生動物や環境においても、薬剤耐性菌の蓄積が進行し、放置すれば将来に深刻な問題となる。これまで、医療で重要な抗菌薬に対する耐性菌（キノロン剤や第3世代セファロスポリン）が野生動物の地域コミュニティに蔓延することを明らかにした。本研究では、野生動物コミュニティに分布する薬剤耐性菌のゲノム解析と細菌学的評価により薬剤耐性菌の蔓延に関連する要因を特定し、人に対する毒性や定着性により薬剤耐性菌の危険度を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬剤耐性菌が高率に分布する野生動物コミュニティを摘発するため、野生動物の糞便における薬剤耐性菌の分布実態をDHL培地と抗菌剤含有DHL培地（ナリジクス酸（NA）またはセフォタキシム（CTX））を用いて調査した。2022年度に収集した糞便257検体（シカ182検体、他20種75検体）から大腸菌603株を分離したが、CTX含有培地では1検体から2株、NA含有培地では2検体3株が分離されたのみであった。また、2019～2020年に国内の広域エリアから収集したシカの糞便151検体では、大腸菌が416株分離されたが、CTX含有培地では2検体から6株、NA含有培地では6検体12株と低率であった。国内の野生動物は選択培地を用いた調査でも医療で重要な抗菌薬（キノロン剤や第3世代セファロスポリン）に対する耐性菌の分布は低率であった。抗菌薬を含有しないDHL培地で分離した大腸菌の薬剤感受性はTC耐性、NA耐性コリスチン耐性が一部に認められたが大部分の株は感性であった。
これまでの調査で、奈良公園に生息するシカが高率に医療で重要な抗菌薬に対する耐性菌を保有していたことから周辺地域に生息するシカ由来大腸菌を解析したが、奈良公園から拡散している成績は得らず、限局的な分布であることが示唆された。奈良公園のシカと類似した環境で生息する宮島のシカのサンプル収集を2020年から開始したが、約10％の個体が医療で重要な抗菌薬に対する耐性菌を保有し、奈良公園のシカよりは低率であるが、他地域のシカより高率であった。身の回りで見かけた糞便から薬剤耐性菌を分離するとともに、12S rRNA遺伝子の塩基配列から種同定を実施した。人やペットが保有するST131 O25/H4大腸菌をキツネが保有していた。このように、野生動物への薬剤耐性菌の伝播は宿主の生息域と薬剤耐性菌の性状から人の社会活動に影響を受けることが示唆される。
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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
これまで明らかにしてきた奈良公園のシカ、金華山のイノシシの他、宮島のシカも薬剤耐性菌を比較的高率に保菌する野生動物コミュニティと特定した。2018～2021年に抗菌剤含有DHL培地を用いて医療分野で重要な薬剤耐性菌の調査の結果を論文「A survey of antimicrobial-resistant Escherichia coli prevalence in wild mammals in Japan using antimicrobial-containing media」としてJournal of Veterinary Medical Science誌に2022年12月14日に発表した。この論文は、国内で収集した野生哺乳類においても低率ではあるが医療分野で重要な薬剤耐性を保有することを示した。また、排泄糞便をサンプルに薬剤耐性菌と宿主動物の特定を試みた成績は、「Isolation of extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli from Japanese red fox (Vulpes vulpes japonica)」としてMicrobiologyopen誌に2022年10月に発表した。野生のキツネが医療分野でパンデミッククローンとして注目されるST131 O25/H4大腸菌を保有することを示し、人やペットと野生動物との関係が強く示している。このように医療分野で重要な薬剤耐性菌が野生動物に分布する実態解明を通じて、人への危害解析に係る情報蓄積は進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、野生動物コミュニティに分布する薬剤耐性菌のゲノム解析と細菌学的評価により薬剤耐性菌の蔓延に関連する要因を特定し、人に対する毒性や定着性により薬剤耐性菌の危険度を評価することを目的としている。
薬剤耐性菌の蔓延要因の特定に関して、①野生動物由来大腸菌における薬剤耐性の継続調査を実施しながら、野生動物コミュニティの特定を進める。②薬剤耐性菌を中心に次世代シークエンサーによる分離株の解析を継続して行い、耐性遺伝子と病原遺伝子の保有状況および耐性遺伝子の所在を明らかにする。③薬剤耐性菌の環境中での生存性を評価するため、ESBLプラスミド性薬剤耐性菌とESBL遺伝子が染色体に組み込まれた耐性菌を用いて性状解析して比較する。④奈良公園のシカでは類似した性状の薬剤耐性菌が確認されるが、宮島のシカからはそのような傾向はみられていない。クローン拡散が起こる要因を明らかにするため、環境材料を含めて薬剤耐性菌の分布実態を調査する。
野生動物が保有する薬剤耐性菌の人へのリスク評価について、今年度作成した伝播シナリオに基づいてフォルトツリーを構築し、解析に必要な情報収集とデータ蓄積を充実する。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
