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水域領域プラスチックバイオフィルムを介した薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子の拡散挙動

研究課題

研究課題/領域番号 20K07836
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分52010:内科学一般関連
研究機関東京工科大学

研究代表者

岡崎 充宏  東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (40734869)

研究分担者 花尾 麻美  東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (40756920)
和田 裕雄  順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (50407053)
筒井 裕文  東京電機大学, 理工学部, 助教 (70620649)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードプラスチック / 環境 / 薬剤耐性 / 薬剤耐性遺伝子 / Vibrio / ESBL / プラスチック汚染 / ESBL産生E. coli / バイオフィルム / プラスミド / 接合伝達 / 海水 / ベクター / Vibrio属 / 医療関連感染 / 薬剤耐性大腸菌群 / ESBL産生大腸菌 / 海域 / ESBL関連遺伝子 / ポリエチレンテレフタレート / PCR法 / 薬剤耐性菌 / ポリエチレンテレフレタート / 海洋汚染
研究開始時の研究の概要

近年、病院内感染及び市井感染における薬剤耐性病原菌(AMR)による感染症治療の難渋化が問題となっており、このまま対策を講じなければ2050年には、AMRによる推定死亡者数は1000万人に達する可能性が報告された。これまでの研究で、AMRの汚染はヒトや動物等から河川に排出され、沿岸まで拡散していることを明らかにした。一方、プラスチック(PL)による地球環境汚染が深刻であり、人を含む生態系の維持に影響を与える要因の分析と対策が求められている。本研究は、このAMRとPLとの共通の汚染場所が自然環境の水域領域であることに注目し、AMRがPLを介してヒトへの暴露の可能性を明らかにする。

研究成果の概要

プラスチック(以下PL)による海洋汚染は地球規模で広がり、生態系を含めた海洋環境への影響とヒトへの健康被害が懸念されている。本研究では環境汚染PLが薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子のベクターの可能性及び海水常在菌の薬剤耐性遺伝子の伝達試験を行った。薬剤耐性菌によるバイオフィルム形成の高いPLの粗材はPETであることがわかった。また、海水浴等のエリアで採集したPL断片の一部からST131/CTX-M-9群の遺伝子性状をもつ薬剤耐性E. coliが検出されたが、本薬剤耐性Vibrio属は検出されなかった。さらに、ESBL非産生Vibrio株へのESBL関連遺伝子の接合伝達は確認されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤耐性菌の拡散経路のひとつが水域であることは間違いない。本菌は医療関連施設や住民からの下水処理場を介して常時、河川に流入し続けており、海域へと拡散する。その海域領域での薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子の挙動は不明な点が多いが、薬剤耐性遺伝子は、地球規模で拡散していることは明確である。プラスチックごみは、バイオフィルムを介した細菌集団のコミュニティの場でありベクターとして、薬剤耐性菌/薬剤耐性遺伝子の拡散に深く寄与している可能性がある。その影響のひとつとして、薬剤耐性菌が再びヒトへ暴露される可能性がある。このPL環境汚染は、感染症領域における公衆衛生学的な社会的意義が十分に大きい。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] ECMO回路30日間保管後の無菌性および人工肺性能維持の評価2023

    • 著者名/発表者名
      笠井亮佑, 岡崎充宏, 田中裕香子, 安藤ゆうき, 島峰徹也, 上條史記, 川田尚規, 村田綾, 井上将, 川野宏明, 篠原一彦, 田仲浩平
    • 雑誌名

      日本体外循環技術医学会論文誌

      巻: 50(1) ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of pathogenicity and therapeutic effectiveness of antibiotics using silkworm <i>Nocardia</i> infection model2021

    • 著者名/発表者名
      Mikami Kazuhiro、Sonobe Kazunari、Ishino Keiko、Noda Takumi、Kato Mami、Hanao Mami、Hamamoto Hiroshi、Sekimizu Kazuhisa、Okazaki Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 15 号: 2 ページ: 73-77

    • DOI

      10.5582/ddt.2021.01035

    • NAID

      130008037117

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2021-04-30
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prevalence of ESBL-producing Escherichia coli and carbapenem-resistant Enterobacteriaceae in treated wastewater: a comparison with nosocomial infection surveillance2020

    • 著者名/発表者名
      Urase Taro、Okazaki Mitsuhiro、Tsutsui Hirofumi
    • 雑誌名

      Journal of Water and Health

      巻: 18 号: 6 ページ: 899-910

    • DOI

      10.2166/wh.2020.014

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト細胞において表皮ブドウ球菌はIFN-γ受容体もmRNAの発現を下方調節する2023

    • 著者名/発表者名
      櫛野弘晃、山県友紀 、雷 真梨恵、小松優大 、岡崎充宏
    • 学会等名
      第18回 東京都医学検査学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カイコSalmonella感染モデルを用いた病原性と抗菌薬治療効果の評価2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 啓斗、千葉 友人、花尾 麻美、岡崎 充宏
    • 学会等名
      第17回 東京都医学検査学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 河川水中における抗菌薬濃度が薬剤耐性遺伝子の伝達に与える影響についての検討2022

    • 著者名/発表者名
      千葉 友人、鈴木 啓斗、花尾 麻美、岡崎 充宏
    • 学会等名
      第17回 東京都医学検査学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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