2021 Fiscal Year Research-status Report
感染症診断と感染制御支援のための新規高病原性肺炎桿菌解析法の構築とその臨床的評価
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20K08819
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
川村 久美子 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 准教授 (30335054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木 哲也 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (70333573)
鈴木 匡弘 藤田医科大学, 医学部, 准教授 (70446649)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高病原性肺炎桿菌(hvKp) / カルバペネマーゼ産生腸内細菌目細菌(CPE) / multiplex PCR法 / 菌種マーカー / sequence type (ST) / 莢膜型K1 / 病原遺伝子 (rmpA/A2) / 薬剤耐性遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究内容】カルバペネマーゼ産生腸内細菌目細菌(CPE)の世界的流行クローンや病原性と関連するsequence type (ST)の特定、高病原性肺炎桿菌(hvKp)に特異的な病原遺伝子群の保有や莢膜型別ならびにカルバペネマーゼ産生遺伝子などの保有を一度のアッセイで検出できるmultiplex-PCR法を構築する。合わせて、日常診療における本法導入の有用性を評価する。
【意義と重要性】(1)医療機関では、特定のST型に属するhvKp株によるアウトブレイクが発生する危険性がある、(2)CPEが世界的に増加傾向にある、(3)CPE-hvKp株の出現により肺炎桿菌感染症は難治化傾向にある。以上の理由から、救命率向上のためには早期の原発巣の特定と早期の適正治療開始が重要である。本研究で構築するmultiplex-PCR法は、hvKpおよびCPEの同定、世界的流行クローンや病原性と関連するST型の特定をOne-stepで解析する検査方法であり、hvKp感染症の診断・治療および救命率の向上、さらには院内感染対策に貢献することが期待できる。
【研究成果】今年度は、検討する菌株を血液培養由来株に広げることで、K. varricolaとK. quasipneumoniaeの菌株数を増やし、肺炎桿菌の近縁3菌種に対する菌種マーカーの精度を再確認することができた。さらに、これら血液培養由来株のうち、K. varricolaとK. quasipneumoniaeのwhole-genome sequencing (WGS) 解析を実施し、莢膜型別ならびに病原遺伝子群や薬剤耐性遺伝子の保有についても、WGSのデータとmultiplex-PCR法の結果が完全に一致していることを確認した。血液培養由来株の2菌種と昨年度分も含め、これまでに得られたWGSデータ全てについてDDBJへの登録を終了した。
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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
理由：今年度は、名古屋大学医学部附属病院 微生物検査室から2015年から2021年の7年間に血液培養陽性検体から分離され、生化学的性状から肺炎桿菌と同定された280株の分与を受け、それらを解析に加えることでKlebsiella pneumoniae、K. varricola、K. quasipneumoniaeの菌種マーカーの検出精度を再確認することができた。さらに、今年度は、これら血液培養由来株のうち、K. varricolaとK. quasipneumoniaeのwhole-genome sequencing (WGS) 解析を実施し、莢膜型別ならびに病原遺伝子群や薬剤耐性遺伝子の保有についても、WGSのデータとmultiplex-PCR法の結果が完全に一致していることを確認した。また、英文論文作成の準備を開始するため、昨年度分も含めこれまでに得られたWGSのデータ全てについて、DDBJの登録を終了し、accession番号を取得した。
血液培養由来株の臨床的な背景を調査するための生命倫理申請も2021年12月に受理され、共同研究者である名古屋大学医学部附属病院 感染制御部 八木哲也先生教授の協力を得て、情報収集を始めた。以上のように、昨年の実施状況報告書の「今後の研究」に記載した内容を概ね全て実現できており、順調に進展しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は血液培養由来株のうち、K. pneumoniaeのWGS 解析を実施し、得られたデータをDDBJの登録して、accession番号を得る。全ての菌株のaccession番号が得られ次第、multiplex-PCR法構築に関する英文論文を投稿する予定である。また、血液培養由来株の患者背景に関する情報の収集は、できれば秋までに終了し、2本目の英文論文作成の準備を始めたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
K. pneumoniae よりも菌株数が少ない K. varricolaとK. quasipneumoniae のWGS解析を、先に今年度中に行ったため、WGS用試薬の購入数が予定よりも少なくなり、予算が次年度繰越となった。最終年度では、K. pneumoniae 197株のWGS解析を終え、本研究を計画通り遂行したいと考えている。
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[Journal Article] Molecular epidemiology of Enterobacter cloacae complex isolates with reduced carbapenem susceptibility recovered by blood culture2022
Author(s)
Sarangi Jayathilake, Matsuo Nao, Nonogaki Rina, Hayashi Michiko, Kawamura Kumiko, Suzuki Masahiro, Jin Wanchun, Tamai Kiyoko, Ogawa Miho, Wachino Jun-ichi, Kimura Kouji, Yagi Tetsuya, Arakawa Yoshichika
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Journal Title
Japanese Journal of Infectious Diseases
Volume: 75 (1)
Pages: 41 - 48
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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