動物モデルを使った尿路病原性大腸菌のキノロン耐性誘導機序の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22591803
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 山本 新吾 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (80322741)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉園 久生 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (90186487) ; 野島 道生 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (90237842) ; 樋口 喜英 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (20411994)
• Keywords: 尿路感染症 / 大腸菌 / 薬剤耐性 / フルオロキノロン

Research Abstract

本研究の目的は、様々な系統分類とusp subtypeに属するキノロン感受性尿路病原性大腸菌株を使用し、尿路上皮侵入モデルおよびマウス尿路感染症モデルにおいてキノロン耐性誘導に関わる環境を明らかにし、その過程を詳細に解析することでキノロン耐性を誘導しにくい理想的な抗菌薬投与法を開発することにある。平成22年度の研究目的は、キノロン感受性株を低濃度キノロン含有液体培地による継代培養することによってキノロン耐性株を誘導して各菌株におけるキノロン耐性誘導に至適なMSW濃度を決定し、キノロン耐性誘導前後の各菌株のQRDRの変異部位を確認することであった。そこで、我々の保有しているキノロン感受性保存菌株を低濃度～高濃度キノロン含有液体培地によって培養したところ、89株のうち18株(20.2%)が、継代培養することなくovernight cultureのみによってMIC4μg/ml以上の高度LVFX耐性を獲得した。この現象は、段階的に複数の変異をQRDRにコードすることでより高度なキノロン耐性を次第に獲得してゆくという従来唱えられていた2 step theoryに反する結果であった。この結果の再現性確認するために同様の実験を各菌株において2回施行したが、やはり同様の結果であることが確認された。
本研究の前提は、臨床由来のキノロン耐性菌株と感受性菌株の間で保有病原因子、系統分類、usp subtypeの分布に違いが認められたことから、キノロン耐性獲得しやすい菌株群が存在する、という仮説に基づいている。そこで、これらのovernight cultureによってキノロン耐性を獲得した菌株群の保有病原因子、系統分類、usp subtypeを調べたところ、1)sfa、hly、ibeA、uspなどの病原因子の保有率が低い、2)系統分類D群が多い、などの臨床由来のキノロン耐性菌株群と同様の分布が認められ、これらの結果は上記の我々の仮説を裏付けるものであった。