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Understanding the aquaculture condition on occurrence of fish streptococcal infections and its drug resistance in fish farms

Research Project

Project/Area Number 23K21238
Project/Area Number (Other) 21H02287 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 40040:Aquatic life science-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

吉田 照豊  宮崎大学, 農学部, 教授 (20240294)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野本 竜平  神戸市健康科学研究所, 感染症部, 副部長 (60642238)
鈴木 祥広  宮崎大学, 工学部, 教授 (90264366)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
KeywordsLactococcus garvieae / Drug Resistance / Yellowtail / erythromycin / ブリ類 / 養殖 / 薬剤耐性 / erm(B) / Rプラスミド / ブリ / レンサ球菌 / lsa(D) / Lactococcus / garvieae / 新型レンサ / 養殖場 / 診断
Outline of Research at the Start

1:養殖環境水より分離した、腸球菌の薬剤耐性をMICを測定し調査する。また、特にエリスロマイシン耐性菌であれば、filter-mating法により耐性遺伝子が伝達されるのかを明らかにする。
また、耐性が伝達されるのであれば、ゲノム解析を行いその耐性遺伝子を養殖環境の病原細菌と比較する。
2:ブリ類のレンサ球菌のI型、II型及びIII型間での薬剤耐性プラスミドの伝達頻度を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

1:ブリ類養殖場で流行しているレンサ球菌の最新流行株を、2022年度に引き続き2023年度もサンプリングを継続した。また、本研究で開発したレンサ球菌の各血清型を識別できるmPCR系で、流行株の血清型を明らかにした。その結果、カンパチ、シマアジにおいてレンサ球菌の新しい血清型のLactococcus garvieaeがブリ類、シマアジ養殖場において2021年から流行していることを明らかにした。さらに、この新しい血清型の新興レンサ球菌は、2023年には全国の多くの養殖場に拡大していることが確認された。またこれら新興レンサ球菌の遺伝子型解析の結果、異なる遺伝型(3種)が流行していることを示し、いくつかのルートで拡散していることを示した。
2:養殖場で分離されたレンサ球菌の薬剤耐性試験を行った。その結果、新たな養殖場においてII型レンサ球菌のエリスロマイシン耐性株が分離された。養殖場にエリスロマイシン耐性株の拡散が明らかとなった。また、新興レンサ球菌は、エリスロマイシンにまだ耐性化しておらず感受性のままであった。
3:II型レンサ球菌のエリスロマイシン耐性は、プラスミドにコードされており耐性遺伝子はermBであった。プラスミドのゲノム解析から同じあるいは非常に類似したR-プラスミド(ermBを保有)を保有する菌株が全国に拡大していることを明らかにした。また、これらレンサ球菌は、海水中で非常に長期に生存し、有機物が存在するとさらに生存が長くなることを示した。
4:エリスロマイシン耐性をコードするプラスミドは、伝達性でII型菌株間では高い伝達性を示した。
5:養殖場環境水からの腸球菌を分離し、EM耐性菌を分離した。現在は、そのプラスミドを解析している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

理由
今年度予定している主な研究課題である、レンサ球菌の海水での生存性、ブリ類養殖場から腸球菌の分離を試みた。海水での生存性は長く養殖環境水から、薬剤耐性を保有する腸球菌を分離することができた。さらに、一部のエリスロマイシン耐性は、ermBを保有していた。さらに、新たに出現した新興レンサ球菌のブリ類養殖場で広がりを明らかにした。今後は、これら腸球菌と養殖場で分類されるレンサ球菌の薬剤耐性を分子レベルで明らかにするとともに、新興レンサ球菌の疫学調査を継続する。現状、上記の理由から概ね進んでいると判断する。

Strategy for Future Research Activity

1; 最終年度は、養殖場環境水からEM(エリスロマイシン)耐性腸球菌を分離する。分離された腸球菌の耐性マーカーを調べる。その耐性遺伝子がプラスミドにコードされているのか明らかにする。また、EM耐性が耐性遺伝子であるermBであるのかを確認する。さらに、R-plasmidであるのであれば、全塩基配列を決定する。
2; これら耐性遺伝子が、養殖場で流行しているブリ類のレンサ球菌の耐性プラスミドと同一であるのかを明らかにする。また、全塩基配列を比較解析する。
3;養殖環境水から分離されるエリスロマイシン耐性腸球菌の耐性遺伝子がブリ類レンサ球菌に移動伝達するのかを明らかにする。また、伝達するのであれば、その伝達頻度を明らかにする。ブリ類レンサ球菌間及び腸球菌ーレンサ球菌間での伝達頻度と比較する。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Resistance and genomic characterization of a plasmid pkh2101 harbouring erm(B) isolated from emerging fish pathogen Lactococcus garvieae serotype II in Japan2023

    • Author(s)
      Muhammad Akmal, Mami Akatsuka, Issei Nishiki, Terutoyo Yoshida
    • Journal Title

      Journal of Fish Diseases

      Volume: 46 Issue: 8 Pages: 841-848

    • DOI

      10.1111/jfd.13793

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Complete Genome Sequence of Lactococcus garvieae MS210922A, Isolated from Farmed Greater Amberjack (Seriola dumerili) in Japan2022

    • Author(s)
      Muhammad Akmala,, Terutoyo Yoshida, Issei Nishiki
    • Journal Title

      Microbiology Resource Announcements

      Volume: 11 Issue: 12

    • DOI

      10.1128/mra.00890-22

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complete genome sequence of a novel lytic bacteriophage, PLGII, specific for Lactococcus garvieae serotype II strains that are pathogenic to fish2022

    • Author(s)
      Muhammad Akmal, Issei Nishiki, Nikita Zrelovs, Terutoyo Yoshida
    • Journal Title

      Archives of Virology

      Volume: 167 Issue: 11 Pages: 2331-2335

    • DOI

      10.1007/s00705-022-05568-7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 海面養殖魚から分離した血清型不明Lactococcus garvieaeに関する研究I2022

    • Author(s)
      俵佑誠・南隆之・西木一生・吉田照豊
    • Organizer
      令和4年度日本魚病学会春季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Lactococcus garvieae II型の薬剤感受性に関する研究2022

    • Author(s)
      Muhammad Akmal・阿部京香・西木一生・吉田照豊
    • Organizer
      令和4年度日本魚病学会春季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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