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野生動物のコミュニティに出現した薬剤耐性菌の蔓延機序の解明と危険度分析

研究課題

研究課題/領域番号 22H00491
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関岐阜大学

研究代表者

浅井 鉄夫  岐阜大学, 大学院連合獣医学研究科, 教授 (10509764)

研究分担者 安藤 匡子  鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 准教授 (10466914)
蒔田 浩平  酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (40588133)
森部 絢嗣  岐阜大学, 社会システム経営学環, 准教授 (50456620)
臼井 優  酪農学園大学, 獣医学群, 教授 (60639540)
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)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)
2025年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2024年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2023年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2022年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
キーワード薬剤耐性 / 野生動物 / セファロスポリン耐性 / キノロン耐性 / 環境 / 危険度分析 / 大腸菌 / ワンヘルス / 社会活動 / 疫学
研究開始時の研究の概要

薬剤耐性菌の問題はワンヘルスアプローチに基づいて、教育・企業・行政が医療・獣医療の現場と連携して解決すべき身近な最重要課題である。野生動物や環境においても、薬剤耐性菌の蓄積が進行し、放置すれば将来に深刻な問題となる。これまで、医療で重要な抗菌薬に対する耐性菌(キノロン剤や第3世代セファロスポリン)が野生動物の地域コミュニティに蔓延することを明らかにした。本研究では、野生動物コミュニティに分布する薬剤耐性菌のゲノム解析と細菌学的評価により薬剤耐性菌の蔓延に関連する要因を特定し、人に対する毒性や定着性により薬剤耐性菌の危険度を評価する。

研究実績の概要

薬剤耐性菌が高率に分布する野生動物コミュニティを特定するため、DHL培地と抗菌剤含有DHL培地(ナリジクス酸(NA)またはセフォタキシム(CTX))を用いて継続調査した。2023年度に収集した糞便637検体(シカ347検体、カワウ 110検体、キタキツネ 99検体、他14種62検体)中437検体から大腸菌933株を分離し、CTX含有培地では28検体から48株、NA含有培地では31検体53株を分離した。昨年度DHL培地で分離した株を含めて1,888株の薬剤感受性試験により、テトラサイクリン耐性が最も高く2.5%に認められ、アンピシリン耐性(1.6%)、クロラムフェニコール耐性(1.3%)、ST合剤耐性(1.1%)の順であった。その他の薬剤に対する耐性は1%未満であった。一方、抗菌剤含有DHL培地での分離頻度が増加した要因として、カワウからのCTX耐性大腸菌およびNA耐性大腸菌の分離率の上昇が示唆された。カワウの成績を除くとCTX耐性およびNA耐性大腸菌が分離された検体は1.9%(両耐性10/527)で、これまで同様、国内の野生動物は選択培地を用いた調査でも医療で重要な抗菌薬(キノロン剤や第3世代セファロスポリン)に対する耐性菌の分布は低率であった。
これまでの調査で、医療分野でパンデミッククローンとして注目されるST131 O25/H4大腸菌が国内の野生動物から分離され、アクセサリーゲノム解析により、人由来株と関連が深いことを明らかにした(Sato et al,2024)。奈良公園に生息するシカで種内伝播する耐性菌は周辺地域に拡散しないことが示唆された(Ikushima et al., 2023)。このように、野生動物への薬剤耐性菌の伝播は保菌動物の生息域と薬剤耐性菌の性状から人の社会活動に由来することが示唆されることから、詳細な伝播経路(方法)を調査していく計画である。

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

野生動物コミュニティに分布する薬剤耐性菌のゲノム解析と細菌学的評価により薬剤耐性菌の蔓延に関連する要因を特定し、人に対する毒性や定着性により薬剤耐性菌の危険度を評価することを目的としている。薬剤耐性菌を比較的高率に保菌する野生動物コミュニティとして奈良公園のシカ、金華山のイノシシ、宮島のシカに加え、千本松原のカワウを特定した。これまでの調査で、国内の野生動物から医療分野でパンデミッククローンとして注目されるST131 O25/H4大腸菌が分離されることを報告してきた。野生動物由来ST131株のゲノムデータを用いたアクセサリーゲノム解析により、人由来株と関連が深いことを明らかにした(Sato et al,2024)。奈良公園に生息するシカで医療上重要な抗菌薬に対する耐性菌が種内伝播するが、周辺地域に生息するシカには拡散しない限局的な分布であることを示唆した(Ikushima et al., 2023)。ESBL産生腸内細菌目細菌が分離された河川周辺に生息するヌートリアでは、腸内容物からESBL産生菌は分離されず、腸内細菌叢中の腸内細菌目細菌の割合が極めて低いことから、薬剤耐性腸内細菌目細菌を伝播する可能性は低いことを示唆した(Nakatsubo et al., 2023)。これらの成績をオープンアクセス誌に公表した。野生動物由来薬剤耐性菌の伝播シナリオに基づきフォルトツリーを作成し、リスク評価の準備を終えた。現在、広島県宮島(厳島)のシカにおける医療で重要な抗菌薬に対する耐性菌の分布要因について、作成したフォルトツリーに基づき解析している。

今後の研究の推進方策

本研究は、野生動物コミュニティに分布する薬剤耐性菌のゲノム解析と細菌学的評価により薬剤耐性菌の蔓延に関連する要因を特定し、人に対する毒性や定着性により薬剤耐性菌の危険度を評価することを目的としている。これまでの研究で、野生動物への薬剤耐性菌の伝播に関して、宿主側の要因として雑食動物で見つかる傾向があるものの、キツネの糞便を用いた食性解析では植物食の傾向が強く、食物連鎖の地位に依存していない可能性が考えられる。また、草食動物である観光地のシカは餌付け等により人との関係が疑われている。このように、伝播要因については、生息地ごとに多様であると考え、多面的にアプローチして明らかにしていく計画である。
薬剤耐性菌が蔓延する野生動物コミュニティ(奈良公園と宮島のシカ、千本松原のカワウ)における伝播様式を解明するため、生態情報の収集と生息環境からの薬剤耐性菌の分離を行うと共に、野生動物由来薬剤耐性菌のゲノム解析と野生動物の食性解析を実施する。また、環境材料から分離した遺伝子型が共通の細菌株を選定して環境ストレスに対する抵抗性など細菌学的評価により自然界での維持様式を明らかにする。さらに、野生動物由来薬剤耐性菌の伝播シナリオに基づき作成したフォルトツリーを利用して、薬剤耐性プロファイルと病原因子プロファイルの評価を開始する。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Traces of pandemic fluoroquinolone-resistant Escherichia coli clone ST131 transmitted from human society to aquatic environments and wildlife in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Toyotaka、Uemura Kojiro、Yasuda Mitsuru、Maeda Aiko、Minamoto Toshifumi、Harada Kazuki、Sugiyama Michiyo、Ikushima Shiori、Yokota Shin-ichi、Horiuchi Motohiro、Takahashi Satoshi、Asai Testuo
    • 雑誌名

      One Health

      巻: 18 ページ: 100715-100715

    • DOI

      10.1016/j.onehlt.2024.100715

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low potential of persistence and dissemination of antimicrobial-resistant <i>Enterobacterales</i> by wild nutria (<i>Myocastor coypus</i>) in a local river of Gifu Prefecture2023

    • 著者名/発表者名
      NAKATSUBO Tomoki、NAKAMURA Kohei、OMATSU Tsutomu、SUGIYAMA Michiyo、ASAI Tetsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 6 ページ: 613-616

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0042

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of quinolone-resistant and extended-spectrum β-lactamase-producing <i>Escherichia coli</i> derived from sika deer populations of the Nara Prefecture, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Shiori Ikushima
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 9 ページ: 937-941

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0069

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of extended‐spectrum β‐lactamase‐producing <i>Escherichia coli</i> from Japanese red fox ( <i>Vulpes vulpes japonica</i> )2022

    • 著者名/発表者名
      Asai Tetsuo、Sugiyama Michiyo、Omatsu Tsutomu、Yoshikawa Masato、Minamoto Toshifumi
    • 雑誌名

      MicrobiologyOpen

      巻: 11 号: 5

    • DOI

      10.1002/mbo3.1317

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A survey of antimicrobial-resistant <i>Escherichia coli</i> prevalence in wild mammals in Japan using antimicrobial-containing media2022

    • 著者名/発表者名
      ASAI Tetsuo、USUI Masaru、SUGIYAMA Michiyo、ANDOH Masako
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 12 ページ: 1645-1652

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0415

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Current status and future perspective of antimicrobial-resistant bacteria and resistance genes in animal-breeding environments2022

    • 著者名/発表者名
      USUI Masaru、TAMURA Yutaka、ASAI Tetsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 9 ページ: 1292-1298

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0253

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 野生動物や自然界における薬剤耐性菌の伝播・拡散2023

    • 著者名/発表者名
      浅井鉄夫
    • 学会等名
      第96回日本細菌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 腸内細菌叢の解析に基づくヌートリアによる薬剤耐性菌の拡散リスク2022

    • 著者名/発表者名
      中坪 知輝、杉山 美千代、浅井 鉄夫
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 野生動物の糞便からの薬剤耐性大腸菌の分離と性状解析2022

    • 著者名/発表者名
      浅井鉄夫, 杉山美千代, 大松勉, 源利文
    • 学会等名
      令和4年度中部地区獣医師大会・獣医学術中部地区学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 抗菌剤含有培地を用いた野生哺乳動物における薬剤耐性大腸菌の分布2022

    • 著者名/発表者名
      浅井鉄夫、臼井 優、杉山美千代、安藤匡子
    • 学会等名
      第24回腸管出血性大腸菌感染症研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動物由来薬剤耐性菌の現状と今後の展望2022

    • 著者名/発表者名
      臼井優
    • 学会等名
      第1回ワンヘルスネットワークセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島県の野生ニホンザルにおける薬剤耐性大腸菌の保有状況2022

    • 著者名/発表者名
      浅井隆之, Kwon MyoungHyun, 明石尚美, 後藤真優, 安藤匡子.
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 人社会から自然環境へ薬剤耐性菌が拡散の可能性 ~パンデミッククローンが野生動物・水系環境からも分離~

    • URL

      https://www.gifu-u.ac.jp/news/research/2024/04/entry17-13164.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-06-20  

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