2022 Fiscal Year Annual Research Report
Profiling of multidrug-resistant E. coli in urban sewage in Asia and Africa by using whole-genome sequencing
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18K18881
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
原田 英典 京都大学, アジア・アフリカ地域研究研究科, 准教授 (40512835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五味 良太 京都大学, 工学研究科, 助教 (30794284)
松田 知成 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50273488)
松村 康史 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80726828)
山本 正樹 京都大学, 医学研究科, 講師 (90726837)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 多剤耐性大腸菌 / 都市下水 / アジア・アフリカ / 全ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では多剤耐性菌の広がりが特に懸念されるアジア・アフリカの新興国の都市部を対象に，都市レベルの多剤耐性大腸菌のプロファイリングを行うことをその目的とした。都市レベルの多剤耐性・病原性パターンの詳細データを創出するとともに，その伝播および環境中への排出実態の解明を目指した。過年度までのタイの調査では，チャオプラヤ川の下流域における薬剤耐性大腸菌の調査から，セフェム系第3世代（セフォタキシム，CTX）耐性大腸菌およびニューキノロン系（シプロフロキサシン，CIP）耐性大腸菌の濃度と人口密度との間には正の相関があることを明らかにした。また，大腸菌のヒト関連遺伝子の検出比率により下水の未処理放流の程度を推定できる可能性を示した。また，ウガンダで採取した都市下水（流入水）16試料およびし尿汚泥15試料を対象に，CTX耐性， CIP耐性，および前者2種およびアミノグリコシド系（ゲンタマイシン，GM）耐性の3剤耐性を持つ大腸菌と推定された計192株を単離し，ショートリードシーケンサーによる全ゲノムデータを得た。今年度は，このうち181株が大腸菌であることをゲノムデータから確認し，解析を進めるとともに，さらに21株についてはロングリードシーケンサーでの全ゲノム解析を追加で行い，詳細な解析を行った。これより，し尿汚泥と都市下水の両方について，耐性スクリーニングに使用した抗菌薬にかかわらず，シーケンスタイプ（ST）10複合体が広く存在していることがわかった。世界的に高リスクな腸管外病原性大腸菌クローンも検出された。また，β-ラクタマーゼ遺伝子を含む，多様な薬剤耐性決定因子が確認された。本研究により，下水サーベイランスと全ゲノム解析の組み合わせが，都市レベルでの多剤耐性大腸菌の広がりをプロファイリングするためのツールとなりうることを示すことができた。
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