LEE非保有型腸管出血性大腸菌の病原性解析

• 研究課題/領域番号: 15K08486
• 研究種目: 基盤研究(Ｃ)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 国立感染症研究所
• 研究代表者: 伊豫田 淳 国立感染症研究所, 細菌第一部, 室長 (70300928)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 腸管出血性大腸菌 / 志賀毒素 / LEE非保有型 / 腸管凝集接着性大腸菌 / 接着因子

研究成果の概要

重症者由来の腸管出血性大腸菌（EHEC）のうち、主要な病原性遺伝子群であるLEEを保有しないEHECの解析から、EHECとは別の下痢原性大腸菌カテゴリーに属する腸管凝集接着性大腸菌（EAggEC）の接着遺伝子群を保有する株を同定した。このうちの一株が保有する志賀毒素（Stx2）ファージの配列を決定したところ、2011年に欧州で大規模な集団感染事例の原因となり、数百名ものHUS患者発生の原因となった菌株で、EAggECとEHECのハイブリッド株（EAggEHEC 血清型 O104:H4）が保有するStx2ファージと全長に渡って、数塩基を除く同一の塩基配列を持つファージであることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重症例由来の非定型な（LEE非保有型）EHECの解析から、EHECとは別の下痢原性大腸菌カテゴリーである腸管凝集接着性大腸菌（EAggEC）とEHECのハイブリッド株が複数分離されることが判明した。これらのハイブリッド株の一つが保有するStx2ファージの完全長配列を次世代シークエンサーで解析したところ、2011年に欧州各国で大発生したEHECとEAggECのハイブリッド株O104:H4が保有するStx2ファージの配列と数SNPsの違いしかないほぼ同一のファージであることが判明した。本研究の成果は、完全長配列解析によってStxファージの動態を解析し得る可能性を示した点において意義深い。

研究成果

• [雑誌論文] Effective Surveillance Using Multilocus Variable-Number Tandem-Repeat Analysis and Whole-Genome Sequencing for Enterohemorrhagic Escherichia coli O157 (2019)
  • 著者名/発表者名: Lee Kenichi、Izumiya Hidemasa、Iyoda Sunao、Ohnishi Makoto
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 85 号: 17 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1128/aem.00728-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli H-genotyping PCR; a complete and practical platform for molecular H-typing (2018)
  • 著者名/発表者名: Banjo Masaya、Iguchi Atsushi、Seto Kazuko、Kikuchi Taisei、Harada Tetsuya、Scheutz Flemming、Iyoda Sunao
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: JCM.00190-18 号: 6
  • DOI: 10.1128/jcm.00190-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small RNA Esr41 inversely regulates expression of LEE and flagellar genes in enterohaemorrhagic Escherichia coli (2018)
  • 著者名/発表者名: Sudo Naoki、Soma Akiko、Iyoda Sunao、Oshima Taku、Ohto Yui、Saito Kenta、Sekine Yasuhiko
  • 雑誌名: Microbiology 巻: 164 号: 5 ページ: 821-834
  • DOI: 10.1099/mic.0.000652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of inhibition of Shiga-toxigenic Escherichia coli SubAB cytotoxicity by steroids and diacylglycerol analogues (2018)
  • 著者名/発表者名: Yahiro Kinnosuke、Nagasawa Sayaka、Ichimura Kimitoshi、Takeuchi Hiroki、Ogura Kohei、Tsutsuki Hiroyasu、Shimizu Takeshi、Iyoda Sunao、Ohnishi Makoto、Iwase Hirotaro、Moss Joel、Noda Masatoshi
  • 雑誌名: Cell Death Discovery 巻: 4 号: 1 ページ: 22-22
  • DOI: 10.1038/s41420-017-0007-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Geographically Widespread Outbreak Investigation and Development of a Rapid Screening Method Using Whole Genome Sequences of Enterohemorrhagic Escherichia coli O121 (2017)
  • 著者名/発表者名: Lee Ken-ichi、Morita-Ishihara Tomoko、Iyoda Sunao、Ogura Yoshitoshi、Hayashi Tetsuya、Sekizuka Tsuyoshi、Kuroda Makoto、Ohnishi Makoto、EHEC Working Group in Japan
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 8 ページ: 701-701
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.00701
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Identification of a New Virulent Clade in Enterohemorrhagic Escherichia coli O26:H11/H- Sequence Type 29. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishijima N, Lee KI, Kuwahara T, Nakayama-Imaohji H, Yoneda S, Iguchi A, Ogura Y, Hayashi T, Ohnishi M, Iyoda S.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 43136-43136
  • DOI: 10.1038/srep43136
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Secondary Shiga Toxin-Producing Escherichia coli Infection, Japan, 2010-2012. (2016)
  • 著者名/発表者名: Morita-Ishihara T, Iyoda S, Iguchi A, Ohnishi M.
  • 雑誌名: Emerg Infect Dis. 巻: 22(12) 号: 12 ページ: 2181-2184
  • DOI: 10.3201/eid2212.160783
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] HUS症例由来のstx2e、stx2f遺伝子保有株の病原性解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 石嶋希, 李謙一, 大西真, 伊豫田淳,
  • 学会等名: 第22回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] RNA結合タンパク質HfqによるLEE遺伝子発現抑制 (2018)
  • 著者名/発表者名: 須藤直樹, 伊豫田淳, 関根靖彦, 大西真
  • 学会等名: 第22回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] HUS患者由来LEE非保有型EHECの完全長ゲノム配列解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 李謙一, 木全恵子, 綿引正則, 磯部順子, 伊豫田淳, 大西真
  • 学会等名: 第22回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] Applicability of whole genome sequencing of enterohemorrhagic Escherichia coli O111 in the national surveillance. (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee K, Iyoda S, Morita-Ishihara T, Kimata K, Watahiki M, Sekizuka T, Kuroda M, Ohnishi M
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Shiga Toxin (Verocytotoxin) Producing Escherichia coli Infections
  • 国際学会
• [学会発表] The population structure of Enterohemorrhagic Escherichia coli O26:H11 with recent and repeated stx2 acquisition in multiple lineages. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogura Y., Gotoh Y., Itoh T., Sato M., Kusumoto M., Akiba M., Tominaga K., Kirino Y., Ooka T., Ishijima N., Lee K., Iyoda S., Mainil J., Hayashi T.
  • 学会等名: The 10th International Symposium on Shiga Toxin (Verocytotoxin) Producing Escherichia coli Infections
  • 国際学会
• [学会発表] LEE-negative STECの産生するSubtilase cytotoxinの毒性阻害薬の検索と阻害機構の解明 (2018)
  • 著者名/発表者名: 八尋錦之助, 永澤明佳, 小倉康平, 清水健, 津々木博康, 伊豫田淳, 大西真
  • 学会等名: 第22回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] HUS症例における腸管出血性大腸菌感染症の確定診断 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田 淳, 大西 真
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会
• [学会発表] HUS 患者から分離されたstx2f 陽性Escherichia albertii の性状解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石嶋希, 伊豫田淳, 漆原康子, 大岡唯祐, 李謙一, 勢戸和子, 井口純, 櫻井淑男, 大西真
  • 学会等名: 第90回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] HUS発症例における血清診断とEHECの分離同定について (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田 淳, 李謙一, 石嶋 希, 勢戸 和子, 齊藤 剛仁, 大西 真
  • 学会等名: 第21回腸管出血性大腸菌感染症研究会
• [学会発表] 腸管出血性大腸菌OUT 株のE. coli O-genotyping 法によるO 型別 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田 淳，井口 純，勢戸 和子，李 謙一，石原 朋子，大西 真， Working Group EHEC
  • 学会等名: 第89回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] stx2f 陽性のEscherichia albertii 感染が確認されたHUS症例 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田淳, 漆原康子, 石嶋希, 李謙一, 井口純, 齊藤剛仁, 石原朋子, 櫻井淑男, 大西真
  • 学会等名: 第20回腸管出血性大腸菌感染症研究会
  • 発表場所: 富山市
• [学会発表] 腸管出血性大腸菌感染症の現況と分離菌株の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊豫田淳, 石嶋希, 李謙一, 石原朋子, 大西真
  • 学会等名: 第20回腸管出血性大腸菌感染症研究会
  • 発表場所: 富山市
  • 招待講演