2015 Fiscal Year Research-status Report
結核菌が多剤耐性、超多剤耐性化するメカニズムの解明とそのマーカーの探索
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15K08724
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中島 千絵 北海道大学, 人獣共通感染症リサーチセンター, 准教授 (60435964)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 結核 / M. tuberculosis / 多剤耐性菌 / 型別 / 全ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結核の多剤耐性化、超多剤耐性化は治療を困難とし、患者の高い死亡率を招く。結核菌の場合、これらの耐性は薬剤の標的分子をコードする遺伝子上に変異が起こることによって順次獲得されて行く。不適切な投薬による選択圧は菌の更なる微小進化を招き、感染性を高めた多剤耐性菌の二次感染が起こると言われているが、その詳細は良く分かっていない。そこで、本研究では様々な薬剤耐性段階にある結核菌の全ゲノムシークエンスを解析することにより、結核菌の多剤耐性化に係わるメカニズムを探ることとした。多剤耐性化した蔓延株の遺伝子上の特徴は、感染性の高い多剤耐性菌を早期に特定するためのマーカーとなり、適切な患者の処置を迅速に行うための診断法の開発に利用できると考えられる。
ミャンマーおよびネパールの共同研究者より提供された臨床分離多剤耐性結核菌株の型別解析を行ったところ、文献上に見られる各国の結核菌型別結果と比較していずれも北京型と呼ばれる菌株の割合が有意に高くなっていた。ミャンマーの北京型株を用いて更なるVNTR型別を行ったところ、大きなクラスターは無く、いずれも個々の患者の中で恐らくは不適切な投薬法等により耐性菌が生じていることが示唆された。一方、タイのアウトブレイクが示唆された事例の北京株を用いたVNTR解析では、数年前に採取、解析されていた株も含めた巨大なクラスターが形成され、数年間に亘って同じ型の菌株が蔓延していることが示された。また、ネパールでは超多剤耐性菌株でもやはり北京型が大半を占めており、これらのVNTR型や点変異の特徴により、同一の菌株が伝播している可能性が示唆された。現在、これらの株から抽出されたDNAを用いた全ゲノム解析を順次進めているところである。
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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
全ゲノム解析をスタートしたが、比較用の薬剤感受性菌株の絶対数が少ないため、多剤耐性菌株の特徴を抽出する点で問題が生じた。現在、追加の検体収集作業を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
蔓延する多剤耐性菌株の特徴を掴むためには、比較対照として薬剤感受性菌や単剤耐性菌のゲノムサンプルが必要である。我々が共同研究を行っている国々では、初感染患者等は通常喀痰のスメアで結核判定を行い、そのまま投薬治療を開始するため、ゲノムDNAを抽出できる様な菌株はごく少ない。治療困難な患者検体のみが薬剤感受性試験用の菌培養へと進められるため、自ずと多剤耐性菌の検体のみが集まってしまう。感受性菌の検体数を増やすため、ランダムに採取された喀痰検体の菌培養を共同研究先へ依頼し、追加検体の収集を行っている。
薬剤感受性菌、単剤耐性菌等も含め、各国より十分な検体数が集まった暁に、全ゲノムデータを比較し、特徴の抽出を行う。抽出された特徴は、検体の背景情報の各項目と比較解析し、多剤耐性化や蔓延と関連性があると考えられるゲノム上の特徴（特定の遺伝子上の変異や欠失等）を絞り込む。
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| Causes of Carryover |
薬剤感受性株の収集が間に合わず、そのゲノム解析用に見込んでいた支出分が繰り越しとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
共同研究先にて既に収集が進んでいるため、これらの検体を入手次第、解析を進める予定である。
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[Presentation] MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF MULTIDRUG-RESISTANT MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS IN ASIAN COUNTRIES2016
Author(s)
Chie Nakajima, Bhagwan Maharjan, Khin Saw Aye, Zeaur Rahim, Benjawan Phetsuksiri, Aki Tamaru, Nan Aye Thida Oo, Lai Lai San, Yogendra Shah, Janisara Rudeeaneksin, Jeewan Thapa, Ajay Poudel and Yasuhiko Suzuki
Organizer
US-Japan CMSP 50th Anniversary TB, Leprosy Panel Meeting
Place of Presentation
Bethesda North Marriott Hotel & Conference Center (U.S.A.)
Year and Date
2016-01-13 – 2016-01-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] MIRU-VNTR Typing of Beijing MDR-TB strains from Myanmar2016
Author(s)
Lai Lai San, Nan Aye Thida Oo, Wah Wah Aung, Khin Saw Aye, Chie Nakajima, Yasuhiko Suzuki
Organizer
US-Japan CMSP 50th Anniversary TB, Leprosy Panel Meeting
Place of Presentation
Bethesda North Marriott Hotel & Conference Center (U.S.A.)
Year and Date
2016-01-13 – 2016-01-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] Genetic Diversity and Transmission Dynamics of Multidrug Resistant Tuberculosis in Nepal2016
Author(s)
Bhagwan Maharjan, Yasuhiko Suzuki, Chie Nakajima, Ajay Poudel, Harald Hoffmann, Korkut Avsar, Bhabana Shrestha, Jeewan Thapa, Yogendra Shah, Rajendra Pant
Organizer
US-Japan CMSP 50th Anniversary TB, Leprosy Panel Meeting
Place of Presentation
Bethesda North Marriott Hotel & Conference Center (U.S.A.)
Year and Date
2016-01-13 – 2016-01-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] Molecular characteristics and genotypes of Mycobacterium tuberculosis isolated from an outbreak of Thailand-Myanmar border2016
Author(s)
Janisara Rudeeaneksin, Benjawan Phetsuksiri, Supranee Bunchoo, Sopa Srisungngam, Wiphat Klayut, Somchai Sangkitporn, Anupong Sujariyakul, Krairerk Suthum, Nattakan Tipkrual, Yukari Fukushima3 Haruka Suzuki, Chie Nakajima, Yasuhiko Suzuki
Organizer
US-Japan CMSP 50th Anniversary TB, Leprosy Panel Meeting
Place of Presentation
Bethesda North Marriott Hotel & Conference Center (U.S.A.)
Year and Date
2016-01-13 – 2016-01-14
Int'l Joint Research
