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ヒト由来Pseudomonas属菌株の菌種再分類及び臨床細菌学的特性

研究課題

研究課題/領域番号 22K15460
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
研究機関国立医薬品食品衛生研究所 (2023)
順天堂大学 (2022)

研究代表者

遠矢 真理  国立医薬品食品衛生研究所, 食品衛生管理部, 主任研究官 (20804694)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022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Pseudomonas / 全ゲノム解析 / 薬剤耐性 / 新菌種 / 菌種同定 / 病原因子
研究開始時の研究の概要

カルバペネム耐性臨床分離株からP. asiatica, P. juntendiおよびP. yangonensisを発見、提唱した。医療施設で分離された42株のPseudomonas属菌を調べたところ、9種類の新菌種が含まれていること、特定の2菌種が生来コリスチン耐性であることを見出した。本研究の目的は、ヒトで分離される緑膿菌以外のPseudomonas属の細菌学的、遺伝学的特性を明らかにすることである。このために医療施設から分離された1) Pseudomonas属菌株を収集し、2) 全ゲノム情報を基にした菌種同定、薬剤耐性因子及び薬剤耐性メカニズム、3) 病原性及び病原因子を明らかにする。

研究実績の概要

Pseudomonas属菌は、300菌種以上が属し細菌のなかでは大きな属の一つである。また近縁な菌種の場合、Pseudomonas属菌は菌種間の16S rRNA遺伝子配列の相同性が99%を超える場合があり、正確な菌種同定が難しい属である。
研究代表者は、研究協力者が2019年から2020年に東南アジアで行ったカルバペネム耐性サーベイランスで分離した87株のグラム陰性桿菌の菌種同定をおこなった。菌種同定機器 (Vitek) で1次スクリーニングを行ったところ、Pseumonas属もしくは以前にPseudomonasとして分類されていた属と分類された株は13株あった。これら13株の全ゲノム情報を取得し、そのゲノムデータを基にした菌種同定解析、ANI(Average nucleotide identitiy)とdDDH(digital DNA-DNA hybridization) 解析を行った。ANIとdDDHの結果とVitekでの結果を比較したところ、VitekでP. aeruginosaとして同定されているものはANIやdDDH解析でもP. aeruginosaと同定された。一方VitekでStenotrophomonas maltophiliaとして同定されたものはStenotrophomonas属の別菌種もしくはPseudomonas菌種と同定される株があった。分類した13株の薬剤感受性試験を行ったところ、イミぺネムやメロぺネムに耐性を示しており、半数の株ではアルベカシンとアミカシンが高度耐性を示していた。薬剤耐性遺伝子の検索を行い、薬剤感受性の結果と照らし合わせたところ、カルバペネム耐性に関連する遺伝子をすべての株が持っており、カルバペネム耐性の機序の説明ができた。一方で、アルベカシンとアミカシンが高度耐性については、一部の菌では機序を説明できないものもあった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

所属研究機関の移動があり、研究を一時中断しなければならない期間があった。
また実験を行う上での追加の申請手続きも出てきており、実験ペースが当初よりも遅くなってしまっている。

今後の研究の推進方策

Pseudomonas属菌種がそろってきたので、それぞれの菌種のカイコへの接種試験をおこなう。カイコに菌株を接種し、生死観察を行い、それぞれの菌株のLD50を決定する。
また全ゲノム情報から薬剤耐性に関与しうる新規の候補遺伝子をみつけ、クローニングをおこない、新規薬剤耐性遺伝子の検索を行う。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of antimicrobial susceptibility tests for Acinetobacter and Pseudomonas species using disks containing a high dose of meropenem2024

    • 著者名/発表者名
      Endo Shoichiro、Tada Tatsuya、Oshiro Satoshi、Hishinuma Tomomi、Tohya Mari、Watanabe Shin、Sekiguchi Jun-Ichiro、Abe Masaki、Nakada Koji、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-024-52538-x

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pseudomonas paralcaligenes sp. nov., isolated from a hospitalized patient2023

    • 著者名/発表者名
      Ono Emi、Tohya Mari、Watanabe Shin、Tada Tatsuya、Kuwahara-Arai Kyoko、Oshiba Akihiro、Izumi Namiki、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 73 号: 1

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.005649

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of carbapenem-resistant Pseudomonas alcaligenes and Pseudomonas paralcaligenes clinical isolates with plasmids harbouring blaIMP-1 in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Ono Emi、Tohya Mari、Tada Tatsuya、Hishinuma Tomomi、Watanabe Shin、Kuwahara-Arai Kyoko、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      Journal of Medical Microbiology

      巻: 72 号: 3

    • DOI

      10.1099/jmm.0.001684

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-Genome Sequencing-Based Re-Identification of <i>Pseudomonas putida</i> / <i>fluorescens</i> Clinical Isolates Identified by Biochemical Bacterial Identification Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Tohya Mari、Teramoto Kanae、Watanabe Shin、Hishinuma Tomomi、Shimojima Masahito、Ogawa Miho、Tada Tatsuya、Tabe Yoko、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 10 号: 2

    • DOI

      10.1128/spectrum.02491-21

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ミャンマーの医療施設で分離されたPseudomonas菌株の菌種同定と薬剤感受性2023

    • 著者名/発表者名
      遠矢 真理, 菱沼 知美, 多田 達哉, Htay Htay Tin, 切替 照雄
    • 学会等名
      第57回緑膿菌感染症研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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