パンデミック状況での過剰な医薬品使用の環境への影響：薬剤耐性と水圏生物への影響

研究課題

研究課題/領域番号	21KK0188
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
配分区分	基金
審査区分	中区分63:環境解析評価およびその関連分野
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
研究代表者	玉村雪乃国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, 主任研究員 (90584384)
研究分担者	関塚剛史国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, 室長 (40462775) 黒田誠国立感染症研究所, 病原体ゲノム解析研究センター, センター長 (80317411) グルゲキールティ・シリ国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 動物衛生研究部門, グループ長補佐 (50391446)
研究期間 (年度)	2021-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円) 2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円) 2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円) 2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円) 2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード	環境化学 / メタゲノム解析 / 薬剤耐性
研究開始時の研究の概要	薬剤耐性菌は抗菌剤の存在下で出現すると考えられており、その対策として抗菌剤の適正な使用が求められている。一方で、2019年12月以降、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行で、抗菌剤を含む医薬品の使用量が急増している。本課題ではCOVID-19流行下における過剰な医薬品使用の薬剤耐性菌、医薬品残留物、重金属による環境汚染への影響を明らかにすることを目的として、これまで継続的に環境汚染の調査を行ってきたスリランカに赴き、環境水の汚染実態を調査する。
研究実績の概要	本課題ではスリランカを対象とし、COVID-19流行下における過剰な医薬品使用の、薬剤耐性菌、医薬品残留物、重金属による環境汚染への影響を明らかにすることを目的とする。今年度は、COVID-19流行中である2022年にスリランカで採取した水試料からのUPLC-Qtrap MS/MS systemによる医薬品残留物検出方法の検討を行った。βラクタム系抗菌剤を含む医薬品残留物の検出法を確立し、一部の検体からシプロフロキサシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン等が検出され、2022年1月に採取した検体と比較して2022年12月に採取した検体では医薬品残留物濃度が低い傾向が認められた。さらに、一部の検体においてICP-MSによる重金属の検出を行い、34種類の重金属が検出された。2023年12月にCOVID-19流行後の検体として2022年と同様の地点で採材を行い、採取した検体について現在メタゲノム解析、医薬品残留物、重金属、薬剤耐性菌の検出を進めている。また、スリランカにおける調査の比較対象として、インドにおいてもCOVID-19流行中及び流行後の病院排水、生活排水、河川水を2022年2月、2023年5月及び6月に採取した。メタゲノム解析の結果、下水処理前と比較して下水処理後の検体ではBacteriaのリード数が少なく、下水処理前はBifidobacterium等腸管由来と考えられる菌の検出割合が高い一方で、下水処理後はThauera、Bradyrhizobium等、土や淡水から分離される菌の検出割合が高く、多様性が高かった。クラスター解析により、主に2022年の検体で構成されるクラスターと2023年の検体で構成されるクラスターが形成され、COVID-19流行中及び流行後に細菌叢が変化していたことが明らかとなった。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由当初の計画通り、COVID-19流行後にスリランカ現地で採材することができた。また、今年度はスリランカとの比較対象としてインドでも採材することができた。採取した試料の解析は最終年度までに完了予定であり、おおむね順調に進展していると判断した。
今後の研究の推進方策	2024年度は当初の予定通り、昨年度までに採取した検体のメタゲノム解析、医薬品、重金属、薬剤耐性菌の検出を完了する。