Horizontal tranmission of antimicrobial gene among biofilm-producing Escherichia coli in the intesine of children

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: Junichiro Nishi 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40295241)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藺牟田 直子 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (00643470) ; 児玉 祐一 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 講師 (20535695) ; 大岡 唯祐 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (50363594)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大腸菌 / 基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ / 腸管凝集性大腸菌（EAEC） / CTX-M / K1莢膜遺伝子 / バイオフィルム

Outline of Final Research Achievements

Among a total of 354 ESBL (extended-spectrum β-lactamase) CTX-M gene-positive Escherichia coli strains from diarrheal children in Kagoshima (2001-2009), 41 strains (11.6%) of biofilm-producing AggR-positive enteroaggregative E. coli and 43 strains (12.1%) of invasive K1 capsular gene-positive strains were detected. Furthermore, among a total of 143 biofilm-producing atypical EAEC without AggR (2011-2019), nine strains (6.3%) of ESBL CTX-M gene-positive E. coli and one strains (0.7%) of plasmid-borne AmpC β-lactamase gene-positive E. coli were detected, of which one strain (11.1%) possessed the K1 capsular gene.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小児下痢症患児由来大腸菌から検出されるESBL（基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ）産生菌のうちバイオフィルム形成能の強い腸管凝集性大腸菌（typical EAEC）が11.6%を占め、またこれまで注目されていないatypical EAECにも薬剤耐性遺伝子保有大腸菌がみられることが明らかになった。また、これらの株の中には侵襲性に関わるK1莢膜遺伝子を一定の割合で保有していた。小児の腸管内で薬剤耐性遺伝子と病原遺伝子の水平伝播が活発に進んでおり、今後薬剤耐性遺伝子と病原遺伝子を併せ持った病原性の強い大腸菌の出現が懸念されるため、これらの株を選択しないよう小児への経口抗菌薬の適正使用が望まれる。