2017 Fiscal Year Research-status Report
ワンヘルスアプローチで目指す薬剤耐性菌出現の原因究明と蔓延予防策の構築
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17K16228
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
中野 章代 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (10707441)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ワンヘルス / セファロスポリン系薬耐性大腸菌 / CTX-Mβ-ラクタマーゼ / 多剤耐性大腸菌 / 迅速検出法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ワンヘルスアプローチとして注目されているヒト・家畜・食品・環境における薬剤耐性菌の分布状況とその関連性を明らかにし、薬剤耐性菌の制御と蔓延予防策を構築することを目的としている。昨年度は、ヒト・家畜を中心に耐性株を収集し、その遺伝学的特徴の解析を行った。さらに今後問題となりうる耐性菌を分離培養し、耐性機構ならびにその関連遺伝子の解明、検出法の開発なども行った。
ヒト（健常人、患者）と家畜（牛、豚）を中心に検体を収集し、分離されたセファロスポリン系薬耐性大腸菌についてその遺伝学的背景の解析を行ったところ、いずれも耐性遺伝子CTX-Mβ-ラクタマーゼが多く検出された。ヒトにおいて健常人と患者では検出されるCTX-M産生大腸菌の遺伝学的背景に大きな違いは確認されなかった。一方、ヒトと家畜においては、検出されるCTX-M型遺伝子に一部共通性が認められたが、ゲノム型やプラスミド型などの特徴が大きく異なっており、明らかな関連性を認められなかった。
また患者検体から分離された耐性菌において、アミノグリコシド耐性遺伝子とホスホマイシン耐性遺伝子を同時に保有するCTX-M-55産生大腸菌1株を検出した。この3遺伝子を同時にコードする菌株は、これまで中国で多く散見されていたが本邦では初めての検出例であった。
さらに本邦で問題となっているカルバペネム系薬耐性菌には、カルバペネマーゼIMP-1やIMP-6が多く分離される状況であり、臨床現場では抗菌薬治療や疫学解析においてその分別が求められている。そこでこの2遺伝子の1塩基配列の違いを考慮して、簡便かつ迅速に識別できるARMS-PCR法を開発した。収集した350株のカルバペネマーゼ産生株を対象に本法を試したところ、いずれも容易に識別可能であり臨床現場で有効活用されることが期待された。
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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
実験計画に従い、昨年度はヒト（健常人、患者）と家畜（牛、豚）の検体を中心に収集し、セファロスポリン系薬耐性大腸菌の分布状況とその関連性について明らかにした。さらに今後注意が必要と思われるCTX-M-55、アミノグリコシド耐性遺伝子、ホスホマイシン耐性遺伝子を同時に保有する多剤耐性大腸菌を本邦で初めて分離培養する事ができたため、進展してこの耐性遺伝子などの遺伝学的背景について明らかにした。以上は、緊急性のあるものと認識し、国内外の学会にて詳細な解析結果を報告した。
さらに本邦医療機関から多く検出されるIMP-1およびIMP-6遺伝子を持つ薬剤耐性菌について迅速に検出する方法の開発を行い、容易に識別可能である事が判った。この研究成果については、学術論文にてデータを公表することができた。
いずれも予定通りに研究を進捗することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度はヒトと家畜からの検体収集を行ったため、今年度は食品と環境について重点的に解析を進める予定である。食品は市販の国産肉（牛、豚、鶏）並びに有機野菜を対象とし、環境は家畜もしくは病院周辺の土壌や河川水を対象とし検体収集する予定である。昨年度と同様の実験方法でセファロスポリン系薬耐性大腸菌の分離培養を試み、遺伝学的背景の解明を進める。これらの解析結果を統合し、ヒト・家畜・食品・環境における薬剤耐性菌の分布全体象と関連性が明らみにされると思われる。昨年度分離された多剤耐性大腸菌については、追加データを構築し学術論文にて公表する予定である。
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| Causes of Carryover |
昨年度はヒト・家畜・食品・環境とも検体を収集する予定であったが、ヒト・家畜の検体が多く収集されたことからこれらを中心に解析を行った。まだ一部未解析の耐性株があるため、これらを本年度に解析することとした。食品・環境については、本年度に集中して解析を行う予定であるため、その解析費用が必要となっている。
また本邦で初めて分離された多剤耐性大腸菌の解析やIMP-1およびIMP-6遺伝子を持つ薬剤耐性菌の迅速診断法の確立を優先して行ったことからも次年度使用が生じた。
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