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Whole genome sequencing analysis of Streptococcus pneumoniae strains to suggest the mechanism of drug resistances and serotype switch based on recombination events

研究課題

研究課題/領域番号 19K16637
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関京都大学

研究代表者

中野 哲志  京都大学, 医学研究科, 助教 (30794987)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード肺炎球菌 / カルバペネム耐性 / マクロライド耐性 / ペニシリン結合タンパク / PBPタイピング / 12F / Tn916 / PCV13 / 小児 / 全ゲノム解析 / PBP typing / MLST
研究開始時の研究の概要

肺炎球菌はヒトに肺炎や髄膜炎を引き起こす細菌である。この細菌感染を予防するために肺炎球菌ワクチンが開発され、本邦を含め多くの国において子供の定期予防接種として利用されている。しかし、近年このワクチンが効かない肺炎球菌のぞう加が全世界で問題となっている。本研究の目的はこの「ワクチンが効かない肺炎球菌」がどのようなメカニズムで発生し、日本中、世界中に伝播していくかを明らかにする研究である。

研究成果の概要

肺炎球菌は菌血症や髄膜炎といった予後が悪い感染症を引き起こすため、ワクチンが乳幼児に定期接種されている。しかし同ワクチンの定期接種化後、ワクチンが効かない型の肺炎球菌や抗菌薬に耐性を示す肺炎球菌が増加した。本研究では肺炎球菌の遺伝子配列を網羅的に解読することにより、上記のような表現形の変化がどのようにして起きたかを明らかにした。カルバペネム系抗菌薬に対する耐性は主にpbp1a領域の変化によって発生していたが、一部異なる機構による耐性メカニズムもあった。またマクロライド耐性は様々なタイプのトランスポゾンが挿入されることにより引き起こされていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は全ゲノム解析を用いて、肺炎球菌ワクチン導入後にどのようなゲノムを持つ肺炎球菌が増加したかを、抗菌薬耐性やワクチン無効の莢膜型の観点から明らかにする研究である。肺炎球菌は遺伝子組み替えを起こしやすい菌であることが知られている。これにより容易にワクチンが効果を示さなくなる。現在肺炎球菌ワクチン開発は莢膜型の疫学情報に基づいて開発が行われている。ゲノムの組み替えのメカニズムや菌の伝播様式が明らかになれば、より効果的なワクチン開発が可能となる。本研究はそのゲノムの組み替えメカニズムや地域をまたいだ伝播様式を明らかにするための基礎的な研究である。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Streptococcus pneumoniae Serotype 12F-CC4846 and Invasive Pneumococcal Disease after Introduction of 13-Valent Pneumococcal Conjugate Vaccine, Japan, 2015-20172020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi NakanoComments to Author , Takao Fujisawa, Yutaka Ito, Bin Chang, Yasufumi Matsumura, Masaki Yamamoto, Shigeru Suga, Makoto Ohnishi, and Miki Nagao
    • 雑誌名

      Emerging infectious diseases

      巻: 26 号: 11 ページ: 2660-2668

    • DOI

      10.3201/eid2611.200087

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Penicillin-Binding Protein Typing, Antibiotic Resistance Gene Identification, and Molecular Phylogenetic Analysis of Meropenem-Resistant Streptococcus pneumoniae Serotype 19A-CC3111 Strains in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Satoshi、Fujisawa Takao、Ito Yutaka、Chang Bin、Matsumura Yasufumi、Yamamoto Masaki、Suga Shigeru、Ohnishi Makoto、Nagao Miki
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 63 号: 9

    • DOI

      10.1128/aac.00711-19

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PCV13導入後に増加した肺炎球菌莢膜型12Fの分子疫学解析2020

    • 著者名/発表者名
      中野哲志
    • 学会等名
      第52回日本小児感染症学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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