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染色体に転移した外来性薬剤耐性遺伝子の薬剤耐性菌の世界的拡散におけるリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 17J08848
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 病態検査学
研究機関琉球大学

研究代表者

浜元 宏太  琉球大学, 保健学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード薬剤耐性菌 / ESBL / Insertion sequence
研究実績の概要

薬剤耐性遺伝子を保持したプラスミド(薬剤耐性プラスミド)は細菌から細菌へと伝達されることから、これまで薬剤耐性プラスミドの伝達に着目した疫学的研究が多くなされてきた。近年、insertion sequence(IS)により、プラスミドから染色体へ転移した薬剤耐性遺伝子(染色体性薬剤耐性遺伝子)を保有する薬剤耐性菌が市中院内より検出されてきた。本研究はこれまで明らかにされていなかった、染色体性薬剤耐性遺伝子の、薬剤耐性菌の検出率増加への役割の一端を明らかにすることを目的とした。
薬剤耐性菌の一つであるCTX-M型基質特異性拡張型βラクタマーゼ産生菌をモデルとした実験Escherichia coli株を作製し、ISの一つであるISEcp1による、blaCTX-Mのプラスミドから染色体への転位を観察した。研究期間中に得られた知見を以下に示す。①ISEcp1による blaCTX-M-14のプラスミドから染色体への高頻度な転位が観察された (平均 0.51%)。②①の転位により、ISEcp1、blaCTX-M及びさらに下流の領域を含む様々なDNA鎖長を示す配列(2927 bp~5896 bp)が染色体上のランダムな位置に挿入されていた。以上のことから、ISEcp1によるプラスミドから染色体へのblaCTX-Mの高頻度な転位は、市中院内よりこれまで検出されてきた染色体性blaCTX-M保有E. coliが検出されてきた原因の一つであることが示唆された。ISEcp1はblaCTX-M及びその下流の領域を転位させることによりランダムな遺伝子領域に挿入することから、他のISや薬剤耐性遺伝子などの遠位の遺伝子を捕捉し再度染色体もしくはプラスミドの別の領域へと転位する可能性が示唆された。以上の研究成果より、染色体性薬剤耐性遺伝子は薬剤耐性菌の検出率増加の原因の一つとなり得ることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Characterization of blaCTX-M-14 transposition from plasmid to chromosome in Escherichia coli experimental strain2020

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Kouta、Tokunaga Toshiro、Yagi Nobuyoshi、Hirai Itaru
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Microbiology

      巻: 310 号: 2 ページ: 151395-151395

    • DOI

      10.1016/j.ijmm.2020.151395

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Prevalence of Colistin-Resistant Escherichia coli with Chromosomally Carried mcr-1 in Healthy Residents in Vietnam2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Takahiro、Kawahara Ryuji、Hamamoto Kouta、Hirai Itaru、Khong Diep Thi、Nguyen Thang Nam、Tran Hoa Thi、Motooka Daisuke、Nakamura Shota、Yamamoto Yoshimasa
    • 雑誌名

      mSphere

      巻: 5 号: 2

    • DOI

      10.1128/msphere.00117-20

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of CTX-M type ESBL-producing Enterobacteriaceae isolated from asymptomatic healthy individuals who live in a community of the Okinawa prefecture, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Higa Seina、Sarassari Rosantia、Hamamoto Kouta、Yakabi Yasuaki、Higa Kanta、Koja Yasuko、Hirai Itaru
    • 雑誌名

      Journal of Infection and Chemotherapy

      巻: 25 号: 4 ページ: 314-317

    • DOI

      10.1016/j.jiac.2018.09.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterisation of chromosomally-located blaCTX-M and its surrounding sequence in CTX-M-type extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli isolates2019

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto Kouta、Hirai Itaru
    • 雑誌名

      Journal of Global Antimicrobial Resistance

      巻: 17 ページ: 53-57

    • DOI

      10.1016/j.jgar.2018.11.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ISEcp1による多様な右側末端配列を用いた薬剤耐性遺伝子の転移2020

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 徳永 敏郎、屋宜 宣慶、平井 到
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Escherichia coliモデル株を用いたISEcp1-blaCTX-M-14のプラスミドから染色体への転移頻度の解析2019

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 徳永 敏郎、屋宜 宣慶、平井 到
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nanopore sequencing による blaCTX-M 存在位置の解析法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 屋宜 宣慶、平井 到
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular feature in ISEcp1 transposase as potential contributing factor for high transfer frequency of blaCTX-M-14 transposition unit from plasmid to chromosome.2019

    • 著者名/発表者名
      Hamamoto K, Tokunaga T, Yagi N, Hirai I.
    • 学会等名
      ASM (American Society for Microbiology) microbe 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 systemを導入した大腸菌株を用いた、臨床上重要なblaCTX-M-14のプラスミド から染色体への転移頻度の決定2018

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 徳永 敏郎、屋宜 宣慶、平井 到
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Frequent transposition of plasmid-blaCTX-M to chromosome as a potential contributing factor for increasing prevalence of Escherichia coli possessing blaCTX-M.2018

    • 著者名/発表者名
      Kouta Hamamoto, Toshiro Tokunaga, Nobuyoshi Yagi, Itaru Hirai
    • 学会等名
      ASM (American Society for Microbiology) microbe 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CTX-M型基質拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生Escherichia coliから検出された染色体性blaCTX-Mの遺伝子構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 平井 到
    • 学会等名
      第92回日本感染症学会学術講演会 岡山コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌におけるblaCTX-Mのプラスミドから染色体への転移頻度とその意義2018

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 徳永 敏郎、屋宜 宣義、平井 到
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄県の健常人由来基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ産生菌の性状解析2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉聖菜、浜元 宏太、屋嘉比 泰亮、Rosantia Sarassari、古謝 安子、平井 到
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Chromosomal blaCTX-M in distribution of Escherichia coli producing CTX-M type extended-spectrum β-lactamase isolated from a hospital of Okinawa, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Kouta Hamamoto, Itaru Hirai
    • 学会等名
      ASM (American Society for Microbiology) microbe 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 染色体性blaCTX-Mを保有するEscherichia coliの性状解析2017

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 平井 到
    • 学会等名
      第70回日本細菌学会九州支部総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 染色体性blaCTX-M を保有する臨床分離大腸菌の長期検出とその意義2017

    • 著者名/発表者名
      浜元 宏太, 平井 到
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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