2017 Fiscal Year Research-status Report
Fate of clinically important antibiotic-resistant bacteria and genes in water and wastewater systems
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17K06622
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
浦瀬 太郎 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (60272366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 徹 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (90372812)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 薬剤耐性菌 / 都市河川 / 下水処理水 / 環境リスク / セファロスポリン / カルバペネム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本学の廃水処理施設，多摩川河川水，淀川河川水を対象に，カルバペネム耐性大腸菌(大腸菌群)および第三世代セファロスポリン耐性大腸菌の調査方法の検討を行った。大腸菌群を培養するためのクロモアガーECC培地上でカルバペネム耐性を示した菌は，Stenotrophomonas maltophilia ，Acinetobacter baumannii ，Pseudomonas aeruginosaなどであり，Escherichia coliを含む大腸菌群はほとんど見いだされなかった。さらに，Stenotropphomonas maltophilliaのようにカルバペネムに自然耐性を持つ細菌のコロニー形成を抑えながら，糞便由来細菌を選択的に培養する方法を検討したところ，42℃で培養する方法が有効であることが分かり，この方法でカルバペネム耐性Klebsiella属の菌が検出された。次に第三世代セファロスポリン耐性菌を培養する場合に，河川などからの釣菌株では，抗生物質による選択圧を与えた条件ではコロニー形成に時間がかかり，耐性菌比率を下方に見積もる可能性があるかどうかを検討した。ECC培地の使用法に指示されている1日培養で大腸菌および大腸菌群は，抗生物質を含まないECC培地上の場合ではそれぞれ86%-92%および81-87%が生育したのに対し，CTXを4 μg/mlで添加した場合はそれぞれ94%および65%となり，第三世代セファロスポリン耐性大腸菌群の検出のためには1日培養では不足することが示された。
さらに，河川水サンプルに含まれる耐性菌の定量方法として，耐性遺伝子量を定量的PCRによって定量する方法を試みたところ，各ESBL産生遺伝子量はybbW（大腸菌）、rplP（腸内細菌科）の遺伝子量よりも多く、大腸菌群以外の菌種によってESBL産生遺伝子が保持されていることが明らかになった。
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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
調査方法の確立については，42℃培養法を確立し，また，培養日数を取る必要を明らかにし，また，遺伝子自体を培養を経ずに測定する定量的PCR法の適用についても検討を進め，予定通りの成果を得ることができた。当初の研究分担者であった岡崎充宏教授(本学医療保健学部)との共同発表会を2017年10月2日に，また，共同研究会を2017年12月23日にそれぞれ本学蒲田キャンパスにおいて開催し，分担者の変更による研究の遅れが生じないようにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度に確立した手法を用いて，2018年度は大規模な下水処理水，河川，海水浴場の調査を予定しており，都市環境における耐性菌の広がりを水域でのモニタリングにより明らかにする手法を深めることを計画している。また，耐性菌株コレクションの充実や各種水処理用消毒剤への耐性と薬剤耐性の関連についても，調査を予定通り進めることとする。また，日本での学会発表に加えて，英文でのpublicationを進める。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は，おおむね使用予定通りの支出を行った。国内の学会参加のための旅費(2学会3人分)を別経費から充当したため，若干の剰余金が生じた。別経費から旅費を充当した理由は，別課題に関する研究発表も同時に行ったためである。平成30年度の検討事項には，PCR反応ための酵素，大腸菌のみを選択培養する培地など高価な試薬が必要であり，平成29年度の残金を合わせてこうした試薬を含む消耗品を中心にした物品費の支出を予定しており，さらに，当初の計画通り，学会発表のための国内旅費についても使用予定である。
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