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2022 Fiscal Year Research-status Report

薬剤耐性菌によるスーパー感染の分子疫学解析と重症化メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 21K10420
Research InstitutionTeikyo University

Principal Investigator

西田 智  帝京大学, 医学部, 講師 (10409386)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 斧 康雄  帝京平成大学, 健康メディカル学部, 教授 (10177272)
吉野 友祐  帝京大学, 医学部, 教授 (60624509)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Keywordsスーパー感染 / 多剤耐性菌 / Acinetobacter baumannii / Klebsiella pneumoniae / Pseudomonas aeruginosa / Staphylococcus aureus / WGS / カルバペネマーゼ
Outline of Annual Research Achievements

わが国における超高齢化社会の到来と、主要死因に占める悪性腫瘍の増加とそれに伴う抗悪性腫瘍薬の使用や、臓器移植に伴う免疫抑制薬の使用といった高度 医療の進歩により、感染に対する抵抗力が低下した易感染宿主が増加している。これらの患者に薬剤耐性菌が感染すると、病態が難治化し、時に重症化する。結果として肺炎や敗血症といった重症感染症による死亡率が増加しており対策が求められている。近年、アシネトバクターや肺炎桿菌は多剤耐性の獲得と院内感染 を引き起こすことから国内外で社会的な問題となっている。また、薬剤耐性菌感染と合併したCOVID-19肺炎も報告されるようになった。本研究は重症感染症を引 き起こす薬剤耐性菌のスーパー感染 (重複感染) とその病原性に関わる因子を同定して迅速診断や化学療法の新しい標的を発見することを目的とする。本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のスーパー感染に関わる因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを試 みる。解析対象はESKAPE (Enterococcus feacium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter sp.) と呼ばれる抗菌薬に対する耐性化が生じて問題となっている菌種とした。 昨年度までに多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 、KPC-2 産生肺炎桿菌 、多剤耐性緑膿菌 (MDRP) 、多剤耐性C. freundiiがスーパー感染した患者から臨床分離株が得られた。また、ウイルス感染症患者から、4株の臨床分離株 が得られた。今後、得られた臨床分離株のゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、モデル動物を用いた感染実験を行う予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のスーパー感染に関わる因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを目 的としている。解析対象はESKAPE (Enterococcus feacium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter sp.) と呼ばれる抗菌薬に対する耐性化が生じて問題となっている菌種とした。 昨年度までに多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 、KPC-2産生肺炎桿菌 、多剤耐性緑膿菌 (MDRP) 、多剤耐性C. freundiiがスーパー感染した患者から臨床分離株が得られた。また、ウイルス感染症患者から、4 株の臨床分離株が得られた。引き続き、スーパー感染病原体の分離を継続し、今後、得られた臨床分離株のゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、モデル 動物を用いた感染実験を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後は得られた臨床分離株のゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、モデル動物を用いた感染実験を行う予定である。ゲノム解析された菌株は比較ゲノ ム解析により、分子疫学的な解析とスーパー感染に関わる遺伝子の推定を行う。これまでの薬剤耐性遺伝子の検出法確立の経験を生かして、リアルタイムPCRや LAMP法による検出法を確立する。また、病原性遺伝子をシャトルベクターへクローニングし、非病原性株へ導入することによって病原性が獲得されるかどうかを 感染モデルで確認することにより病原性因子の機能解析を行い、さらに病原性遺伝子の発現を抑制する薬剤の探索を行う予定である。

Causes of Carryover

本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のスーパー感染に関わる因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを目 的とする。解析対象はESKAPE (Enterococcus feacium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter sp.) と呼ばれる抗菌薬に対する耐性化が生じて問題となっている菌種とした。これまで、多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 、KPC-2産生肺炎桿菌 、多剤耐性緑膿菌 (MDRP) 、多剤耐性C freundiiがスーパー感染した患者から臨床分離株が得られた。また新たに、ウイルス感染症患者から、4株の臨床分離株が得られた。引き続き臨床分離株の取得を継続する。今後、得られた臨床分離株のゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、モデル動物を用いた感染実験を行う予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of an immunological assay for the identification of multiple carbapenemase-producing Gram-negative bacteria2022

    • Author(s)
      Nishida Satoshi、Ihashi Yusuke、Yoshino Yusuke、Ono Yasuo
    • Journal Title

      Pathology

      Volume: 54 Pages: 917~921

    • DOI

      10.1016/j.pathol.2022.05.007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 海外入院歴を有する患者から分離された多剤耐性緑膿菌の全ゲノム解析2023

    • Author(s)
      西田 智, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第57回緑膿菌感染症研究会
  • [Presentation] カルバペネマーゼ産生グラム陰性細菌に対するラテラルフローイムノアッセイとマルチプレックス PCR の評価2023

    • Author(s)
      西田 智, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
  • [Presentation] CRISPR-Cas12a を用いた多剤耐性アシネトバクターのカルバペ ネマーゼ遺伝子検査2023

    • Author(s)
      古賀 美沙希, 西田 智, 永川 茂, 上田 たかね, 佐藤 義則, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
  • [Presentation] 健常な学生集団から回収されたメチシリン耐性ブドウ球菌の解析2023

    • Author(s)
      金子 日向子, 西田 智, 永川 茂, 上田 たかね, 佐藤 義則, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会
  • [Presentation] Genomic Analysis of Multiple Carbapenemase-Producing Organisms Isolated from a Single Patient with a Medical History Abroad2022

    • Author(s)
      Satoshi Nishida, Yusuke Yoshino, Yasuo Ono
    • Organizer
      The 32nd International Congress of Antimicrobial Chemotherapy (ICC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Emergence Of Enterobacter Cloacae Complex Co-producing IMP-10 And CTX- M-3, And Klebsiella Pneumoniae Producing VIM-1 In Clinical Isolates In Japan2022

    • Author(s)
      Satoshi Nishida, Yusuke Yoshino, Yasuo Ono
    • Organizer
      ASM Microbe 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海外入院歴を有する患者から分離された複数のカルバペネマーゼ産生菌のゲノム解析2022

    • Author(s)
      西田 智, 吉野 友祐, 斧 康雄
    • Organizer
      第51回薬剤耐性菌研究会
  • [Presentation] 臨床分離されたカルバペネム耐性菌におけるコリスチン耐性の解析2022

    • Author(s)
      佐藤陽菜, 西田智, 井橋優介, 松本遥, 永川茂, 上田たかね, 佐藤義則, 斧康雄, 吉野友祐
    • Organizer
      第105回日本細菌学会関東支部総会
  • [Presentation] 健常な学生集団から回収されたメチシリン耐性ブドウ球菌の解析2022

    • Author(s)
      金子 日向子, 西田 智, 永川 茂, 上田 たかね, 佐藤 義則, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第105回日本細菌学会関東支部総会
  • [Presentation] カルバペネマーゼ産生グラム陰性細菌に対するラテラルフローイムノアッセイ法の評価2022

    • Author(s)
      西田 智, 井橋 優介, 吉野 友祐, 斧 康雄
    • Organizer
      第37回日本環境感染学会総会
  • [Presentation] メタロ-β-ラクタマーゼIMP-1産生Klebsiella michiganensisのプラスミド解析2022

    • Author(s)
      西田 智, 永川 茂, 上田 たかね, 佐藤 義則, 斧 康雄, 吉野 友祐
    • Organizer
      第70回日本化学療法学会学術集会
  • [Remarks] 帝京大学医学部微生物学講座

    • URL

      http://teikyo-microbe.umin.jp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Detection method of pan-resistant k. pneumoniae, screening method of antimicrobial agents, and recording media and database2022

    • Inventor(s)
      Satoshi Nishida, Yasuo Ono
    • Industrial Property Rights Holder
      Satoshi Nishida, Yasuo Ono
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      US Patent App. 17/423,634
    • Overseas

URL: 

Published: 2023-12-25  

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