The role of unculturable bacteria as sources of antibiotic resistance genes

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K19246
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: 臼井 優 酪農学園大学, 獣医学群, 准教授 (60639540)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 難培養細菌 / 薬剤耐性

Outline of Annual Research Achievements

薬剤耐性菌の出現及び拡散は国際的な公衆衛生上の問題となっている。今回、環境中における耐性遺伝子のレゼルボアを明らかにすることを目的として、水圏、土壌といった環境を対象として難培養細菌を分離し、難培養細菌が保有する耐性遺伝子を明らかにすることを計画した。
当初、ichipによる難培養細菌の分離の検討を繰り返したが、既報通りに作成しても、難培養細菌を分離することはできなかった。そこで、培養可能菌の生育により、生育が阻害される難培養細菌を標的とし、貧栄養培地を用いて、さまざまな環境（河川、湖、温泉、家畜排水等）から細菌の分離を試みた。培養の過程で、富栄養培地でも生育するコロニーは除外した。分離されたコロニーは16Sリボソームの配列を基準に、新規微生物かどうかの判定を行った。結果、103種類の難培養細菌が分離され、そのうち29種類が新規微生物を発見することができた。29種類の新規微生物について、貧栄養培地を基礎とした薬剤感受性試験を実施したところ、セファロスポリンやテトラサイクリンに対して耐性を示す株が多数存在した。この結果は、環境中の難培養細菌が、広く使用されている抗生物質に耐性を示すことがあることを示す。これらの細菌について、Minionを用いた全ゲノム解析を行い、薬剤耐性遺伝子を探索した。これまでのところ、既知の薬剤耐性遺伝子は見つかっていない。また、いくつかの株はこれまでの方法では、十分な質のDNAを抽出できていない。
今後は、モチーフ検索などを行い、未知の薬剤耐性遺伝子をこれらの細菌から探索し感受性の理由について明らかにしていくこと、DNAを抽出できていない細菌については、抽出法を改善して全ゲノム解析を実施することを計画している。