| Project/Area Number |
23KK0151
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 54:Internal medicine of the bio-information integration and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
柴山 恵吾 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50283437)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平林 亜希 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (00801911)
木下 遼 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (50846566)
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| Project Period (FY) |
2023-09-08 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥20,930,000 (Direct Cost: ¥16,100,000、Indirect Cost: ¥4,830,000)
Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 薬剤耐性 / ワンヘルス / 環境 / 病原細菌 / 細菌 / 分子疫学 |
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| Outline of Research at the Start |
発展途上国では人が保菌する薬剤耐性菌が直接河川などに継続的に流出している。河川は薬剤耐性菌のリザーバーとなっていて、流入した薬剤耐性菌から耐性遺伝子がプラスミド等を介して他の様々な菌種に伝達されて、薬剤耐性遺伝子が拡散していると考えられている。この研究では、ワンヘルスの視点から人、環境、家畜などの分野で薬剤耐性菌・耐性遺伝子の拡散状況をゲノムの解析から明らかにする。さらに新たな抗菌薬開発も目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
カンボジアで収集した多剤耐性グラム陰性細菌の解析を行った。解析は臨床上特に問題となるカルバペネム耐性を示した株について行った。水系の環境でよく分類されるStenotrophomonas maltophiliaはカルバペネム耐性を示すが、人の病原細菌で問題となるカルバペネム耐性遺伝子を持つことは稀なので解析から除外した。分離された16株について菌種を同定し、全ゲノム配列をイルミナシーケンス解析により決定し耐性遺伝子を同定した。大腸菌は６株あり、いずれもblaNDM-5遺伝子を持っていて、２株は染色体上に、４株はプラスミド上に存在していた。Pseudomonas putidaは２株で、染色体上に１株はblaNDM-1遺伝子、１株はblaIMP-6遺伝子を持っていた。Acinetobacter baumanniiは５株あり、１株はblaNDM-6とblaOXA-58を保有し、4株はblaOXA-72を持っていた。Acinetobacter towneriは１株で、blaNDM-1を持っていた。Aeromonas caviaeは１株で、blaNDM-1とblaKPC-2を持っていた。Klebsiella pneumoniaeは１株で、耐性遺伝子は検出されなかった。このようにカンボジアでは河川で人の病原細菌で、問題となる薬剤耐性遺伝子が高頻度に検出され、またその遺伝子はAeromonas属やPseudomonasなど環境細菌でも検出された。河川における環境細菌は臨床上問題となる耐性遺伝子のリザーバーとなっている可能性が考えられた。今後遺伝子構造をロングリードシーケンス解析などを用いて詳細に解析し、病院で分離される病原細菌の薬剤耐性遺伝子との関連を明らかにする。
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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
当初の予定通りカンボジアの河川で菌株を収集し、想定以上に人の病原細菌で問題となっている薬剤耐性遺伝子が高頻度で検出されることを明らかにした。しかも、それらの薬剤耐性遺伝子が環境細菌で検出されたため、薬剤耐性遺伝子が菌種をこえて環境中で広く伝播していることが分かった。今後、全ゲノムの完全な配列を決定して、耐性遺伝子がどのようなメカニズムで人の病原細菌から環境細菌に伝播し、蓄積されていくのかを明らかにする予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ナノポアシーケンス解析を行い、薬剤耐性遺伝子をもつ菌株の完全ゲノム配列を決定する。そして薬剤耐性遺伝子の周辺構造を明らかにして、mobile gene elementを明らかにして、耐性遺伝子がどのように伝播しているのかを明らかにする。接合伝達実験などを行なって、mobile gene elementの構造と特徴を明らかにする。最終的には河川など環境中に放出された人の病原細菌の薬剤耐性遺伝子が、公衆衛生上どのようなリスクになっているかを考察したい。
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