2014 Fiscal Year Research-status Report
ＭＲＳＡの新規ＳＣＣｍｅｃ－ＡＣＭＥ複合体の遺伝子構造解析と分子疫学調査への応用
| Project/Area Number |
24590751
|
|---|
| Research Institution | Sapporo Medical University |
|---|
Principal Investigator |
漆原 範子 札幌医科大学, 医学部, 講師 (80396308)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 宣道 札幌医科大学, 医学部, 教授 (80186759)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ブドウ球菌 / MRSA / ACME / アルギニン代謝 / SCCmec |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
The arginine catabolic mobile element（ACME）は，ブドウ球菌ゲノムに見いだされた可動性エレメントで，ACME カセット内のアルギニン代謝遺伝子群（arc cluster）によりアンモニアが生成され，皮膚の弱酸性条件下（pH4.2-5.9）での定着能を高めると考えられている。代表的な市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（S. aureus）クローンUSA300 株の蔓延に寄与したと推察されるが，起源は表皮ブドウ球菌（S. epidermidis）をはじめとするコラゲナーゼ陰性ブドウ球菌で，それが種間の水平伝搬により S. aureus へともたらされた可能性が考えられる。ACMEはメチシリン耐性を担う遺伝子 mecA を含むゲノムアイランド，Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) に近接して挿入され，ACME- SCCmec 複合体を形成している。近年，アジア，ヨーロッパ，オーストラリアにおいて USA300に代表される遺伝子型 ST8-MRSA-IVaとは異なる SCCmec 型の分離株でACME が多く検出されている。当研究室では，日本で最も多く見られる SCCmec 型であるタイプ II，さらにタイプ VのMRSA からACME を見いだし，その遺伝子構造を明らかにした。日本での ACME 保有株は極めて少ないが今後の増加が懸念されることから，本課題では国内における ACME 保有 MRSA 株の動態を明らかにすることを目的とし，(1) ACME 保有率の推移，(2) ACME- SCCmec 複合体の遺伝子構造の多様性を明らかにし，(3) ACME 保有株の遺伝的系統・薬物感受性・病原遺伝子プロファイル等の解析を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本申請課題ではブドウ球菌 約 3,000 株を解析することを目標としている。我が国での黄色ブドウ球菌における MRSA の陽性率は 60% 程度であることから 1,800 株の MRSA を解析予定としていた。
初年度の2012年度は 2008-2012年の間に収集されたMRSA 1,023 株を解析した。この収取期間の間にACME 検出率は増加していたが，未だ3 % 程度であり，その為，対象となる ACME 保有株のデータ（遺伝子型・ACME-SCCmec 複合体の遺伝子構造・細菌学的性状）の集積が予測に比して進まなかった。
よって，より多数の ACME 保有株の情報を得るために，2013 年度はコアグラーゼ陰性ブドウ球菌（CoNS）を対象に菌体の収集ならびに解析を行った。CoNS の中で，もっとも高頻度に分離されるS. epidermids は，ACME 保有率が高いことが既に報告されている。2012 年に分離された CoNS 271株について解析し，S. epidermids 87 株，S. capitis ２ 株， S.simulans 1 株で ACME が検出された。S. epidermids の ACME 保有株について，その ACME 型ならびにSCCmec 型を含む遺伝子型を決定した。さらに本調査で新たにI 型 ACMEの亜型を見いだし，その遺伝子構造を明らかにした。
2013-2014 年度に収集した MRSA 624 株では，ACME 保有株の割合が約7 % と上昇しており，これらを解析することにより，MRSA 菌体数も目標に近づき，かつ解析に十分な ACME 保有株のゲノムならびに細菌学的データも見込めると考える。現在，これらの菌体由来のゲノムを用いて伝子型の決定が，ほぼ終了したところである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2008-2012年に収集された ACME 保有 MRSA 株について，そのSCME-SCCmec 複合体の詳細な遺伝子構造を明らかにし，既に得られている細菌学特徴・遺伝子型と構造の多様性について推察する。
2013-2014 年に収集した MRSA で検出された ACME 保有株について，遺伝子型（SCCmec・agr 型・ST 型）等を元に疫学的な解析をする。これらの株ゲノムに見出した，新規 SCME-SCCmec 複合体の全長あるいは部分配列を決定し，遺伝子構造を明らかにする。
調査期間に解析した全菌体のデータを用い，検出頻度の推移，優位な ACME-SCCmec 複合体の構造，遺伝子型を元にした系統解析などから，MRSA におけるACME 保有株の伝播の傾向を考察する。
|
| Causes of Carryover |
調査対象としている ACME 保有 MRSA の臨床分離株における検出率が3 %程度と低く，研究計画変更の必要が生じた。ACME 陽性率が高い（約50％）表皮ブドウ球菌も調査対象に加える等の対処をする一方，2013-2014 年に収集した MRSA では陽性率が5%超に上昇していた。
期間を延長することにより，これら直近に得られた菌体を解析し，十分な数のデータを得る見込みがついたため，研究期間の延長を申請し，それが受理されたことによる。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
直近の 2013-2014 年度に収集した MRSA 臨床分離株ではACME 陽性率が高く，調査対象となる菌体が多く得られた。それらの遺伝子構造解析に必要な試薬の購入，得られた知見の成果発表を行う為の費用（旅費，宿泊費，学会参加費など）ならびに論文発表を行う際の費用（英文校正にかかる費用，投稿料，印刷代など）に用いる予定である。
|
Research Products
(5 results)
-
-
[Journal Article] Detection and Genetic Characterization of PVL-Positive ST8-MRSA-IVa and Exfoliative Toxin D-Positive European CA-MRSA-Like ST1931 (CC80) MRSA-IVa Strains in Bangladesh.2014
Author(s)
Paul S.K., Ghosh S., Kawaguchiya M., Urushibara N., Hossain M.A., Ahmed S., Mahmud C., Jilani M.S., Haq J.A., Ahmed A.A., Kobayashi N.
-
Journal Title
Microb Drug Resist.
Volume: 20
Pages: 325-336
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
