Genomic surveillance and evolutionary analysis of multidrug-resistant Neisseria gonorrhoeae

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K17406
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 58030:Hygiene and public health-related: excluding laboratory approach
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: Koji Yahara 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 室長 (70542356)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 薬剤耐性 / 進化 / 組換え / 最近 / 淋菌 / ゲノム / 疫学 / 系統

Outline of Final Research Achievements

First, by analyzing the genome and antimicrobial susceptibility data of Neisseria gonorrhoeae isolated from the region where the world's first highly resistant strain was reported, the phylogenetic distribution of major drug resistance factors was elucidated. This analysis revealed that two major resistant linages have undergone different evolutionary paths (Yahara et al., 2018, Microbial Genomics). Next, focusing on the evolution of the resistance gene that originated in Japan and spread globally, we revealed that its evolution occurred through a two-step gene recombination process (Yahara et al., 2021, Genome Medicine). Furthermore, through screening in collaboration with commercial clinical laboratories, we confirmed that the new FC428-type resistance gene has not yet spread domestically.

Free Research Field

薬剤耐性菌のゲノム疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本を起源とし世界に拡散した薬剤耐性淋菌の系統と遺伝子がどのように進化したのかを、ゲノムデータと薬剤感受性データの統合解析によって明らかにし、その成果を一流国際誌に２本の論文として発表することが出来た。特に2本目の論文は、ハーバード大学およびオックスフォード大学の研究グループと新たに取り組んだ、最先端の国際共同研究の成果として大変意義深いものになった。さらに、検査センターと連携したスクリーニングを約2年に渡って継続し、新型の耐性遺伝子が国内でまだ拡散していないことまで確認し、薬剤耐性淋菌の監視と制御に貢献した、社会的に意義深い研究になったと言える。