2022 Fiscal Year Research-status Report
重症感染症を引き起こす多剤耐性菌のハイパービルレンスの解明と臨床への応用
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18K10030
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
西田 智 帝京大学, 医学部, 講師 (10409386)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斧 康雄 帝京大学, 医学部, 教授 (10177272)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ハイパービルレンス / 病原性 / WGS / 多剤耐性 / Klebsiella pneumoniae / Acinetobacter baumannii / カルバペネム / カルバペネマーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、アシネトバクターや肺炎桿菌は多剤耐性の獲得と院内感染を引き起こすことから国内外で社会的な問題となっている。本研究は重症感染症を引き起こす 多剤耐性菌のハイパービルレンスに関わる因子を同定して迅速診断や化学療法の新しい標的を発見することを目的とする。 本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のハイパービルレンスを決定する因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにする ことを試みる。当初の解析対象は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA)、KPC-2産生肺炎桿菌、NDM-1産生肺炎桿菌、NDM-5産生大腸菌とした。昨年度までに 多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 5株、KPC-2産生肺炎桿菌 1株、NDM-1産生肺炎桿菌 1株、NDM-5産生大腸菌 1株の全ゲノム解析 (WGS) を行った。また、新たに分離されたOXA-48産生大腸菌、VIM-1産生肺炎桿菌、IMP-1産生Enterobacter cloacae、IMP-10産生Enterobacter cloacae、IMP-1産生 Klebsiella oxytocaについては各1株のWGSを行った。また、KPC-2産生肺炎桿菌が全ての薬剤に対する耐性(PDR)を持つこと、病原性遺伝子の解析によりハイパー ビルレンス 株との類似性を明らかにした。更に、腸内細菌目細菌を含む薬剤耐性グラム陰性細菌の迅速診断法について評価を行うことが出来た。今後、病原性遺伝子をシャトルベクターへクローニングし、非病原性株へ導入することによって病原性が獲得されるかどうかを感染モデルで確認することにより病原性因子の機能解析を行い、さらに病原性遺伝子の発現を抑制する薬剤の探索を行う予定である。
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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
本研究は、臨床分離された薬剤耐性株のハイパービルレンスを決定する因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを目的としている。当初の解析対象は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA)、KPC-2産生肺炎桿菌、NDM-1産生肺炎桿菌、NDM-5産生大腸菌とした。多剤耐性菌からショートリード次世代シーケンサーを用いず、ロングリード次世代シーケンサーだけで全ゲノム配列を解析する方法を確立した。この方法による解析が難しいものには、ショートリード次世代シーケンサーとロングリード次世代シーケンサーのハイブリッド方式を用いる方法を確立した。昨年度までに多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 5株、KPC-2産生肺炎桿菌 1株、NDM-1産生肺炎桿菌 1株、NDM-5産生大腸菌 1株の全ゲノム解析 (WGS) を行った。また、新たに分離されたOXA-48産生大腸菌、VIM-1産生肺炎桿菌、IMP-1産生Enterobacter cloacae、IMP-10産生Enterobacter cloacae、IMP-1産生 Klebsiella oxytocaを各1株のWGSを行った。また、KPC-2産生肺炎桿菌が全ての薬剤に対する耐性(PDR)を持つこと、病原性遺伝子の解析によりハイパービルレンス株との類似性を明らかにした。更に、腸内細菌目細菌を含む薬剤耐性グラム陰性細菌の迅速診断法について評価を行うことが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ゲノム解析された菌株の比較ゲノム解析により、分子疫学的な解析と高病原性に関わる遺伝子の推定を行う。これまでの薬剤耐性遺伝子の検出法確立の経験を生かして、リアルタイムPCRやLAMP法による高病原性遺伝子の検出法を確立する。また、病原性遺伝子をシャトルベクターへクローニングし、非病原性株へ導入することによって病原性が獲得されるかどうかを感染モデルで確認することにより病原性因子の機能解析を行い、さらに病原性遺伝子の発現を抑制する薬剤の探索を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
多剤耐性菌からショートリード次世代シーケンサーを用いず、ロングリード次世代シーケンサーだけで全ゲノム配列を解析する方法を確立した。この方法による解析が難しいものには、ショートリード次世代シーケンサーとロングリード次世代シーケンサーのハイブリッド方式を用いる方法を確立した。解析の変更に伴って生じた未解析の多剤耐性菌のゲノム解析に取り組む。また、研究成果の発表に取り組む。
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