Analysis of the pathogenicity and transmissibility of carbapenem-resistant E. coli based on genomic and epidemiological information

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K07496
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: Sugawara Yo 国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 室長 (70452464)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: カルバペネム耐性 / 大腸菌

Outline of Final Research Achievements

The spread of carbapenem-resistant E. coli is a global problem, but their transmissibility and pathogenicity is less clear. The study focused on the carbapenem-resistant E. coli strain ST8453, which was commonly isolated from clinical, environmental and healthy individuals. Comparative genomic analysis with closely related strains revealed a DNA-modifying enzyme specific to ST8453. A strain lacking the gene was generated and compared with the wild strain, but no significant phenotypic differences were found. On the other hand, RNA-seq revealed differences in the expression of several genes. Further analysis of the function of these genes is expected to help characterize the ST8453 strain.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カルバペネム耐性腸内細菌科細菌に対しては、有効な抗菌薬がほとんど存在せず、患者の予後も極めて深刻であることから、臨床現場での蔓延が世界で大きな問題となっている。特に大腸菌は、他の腸内細菌科細菌に比べ優勢にヒトの腸内に保菌され、更なる拡散のリスクが高く、実際に一部のアジア諸国においてはすでに市中に蔓延している。本研究では、臨床・環境・市中で広く拡散している大腸菌系統に着目した解析を行った。得られた知見は、このような拡散を可能にする菌の特性やその病原性を理解するための今後の研究の足掛かりとなることが期待される。