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2017 年度 実施状況報告書

高度多剤耐性緑膿菌染色体に特異的に存在するゲノミックアイランドの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K19133
研究機関順天堂大学

研究代表者

多田 達哉  順天堂大学, 医学部, 准教授 (00624644)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード多剤耐性緑膿菌 / 染色体 / プラスミド
研究実績の概要

多剤耐性緑膿菌は、カルバペネム、アミノグリコシドおよびフルオロキノロンの3系統の薬剤に耐性を示す緑膿菌と定義される。2005年以降、上記薬剤の最小発育阻止濃度(MIC)が 128mg/L以上を示す高度多剤耐性緑膿菌株が分離されるようになってきた。申請者は、これまで日本、ベトナムおよびネパールの医療施設で分離される多剤耐性緑膿菌の全ゲノム解析を実施してきた。その結果、緑膿菌では薬剤耐性遺伝子がプラスミドを介して菌種間に水平伝播することによって播種されるだけではなく、完全長ゲノム情報を用いた比較ゲノム解析から特定の株では薬剤耐性遺伝子を積極的に染色体ゲノムに取り込むことによって流行株へと変貌していくことを明らかにしてきた。また、申請者は、高度多剤耐性緑膿菌株の主要な薬剤耐性遺伝子(カルバペネマーゼ、アミノグリコシド修飾酵素および16S rRNAメチラ ーゼなど)はすべて染色体ゲノム上に存在していることを明らかにしてきた。
本研究では流行株および非流行株の多剤耐性緑膿菌株の完全長ゲノムおよびドラフトゲノムを用いた比較ゲノム解析から日本で流行している多剤耐性緑膿菌流行株はシークエンスタイプ(ST)235に属しており、このST235株には特有のtypeIV secretion systemを持っていることが明らかとなった。さらにこのST235に属する多剤耐性緑膿菌のほとんどはCRISPR/CAS systemが欠如していることも明らかとなった。
以上の結果から、流行性のST235多剤耐性緑膿菌の特異的な遺伝特性により変異効率が高まり、この高い変異効率が外的環境の変化に対応していることが示唆された。

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

研究代表者の所属機関が変更され、着任先への研究機器および研究試料の移設が難航し、実験のセットアップが予定より遅れたため、研究の遅延を余儀なくされた。

今後の研究の推進方策

今後はST235多剤耐性緑膿菌が持つ高い変異効率が外部からの薬剤耐性因子の取り込みにどのように関連しているのか、その分子基盤の解明を行うとともに、その分子基盤が他のグラム陰性菌ではどのように作用しているのかを明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の所属機関が変更され、着任先への研究機器および研究試料の移設が難航し、実験のセットアップが予定より遅れたため、研究の遅延を余儀なくされた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件)

  • [国際共同研究] トリブバン大学(ネパール)

    • 国名
      ネパール
    • 外国機関名
      トリブバン大学
  • [国際共同研究] バクマイ病院(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      バクマイ病院
  • [国際共同研究] National Health Laboratory(ミャンマー)

    • 国名
      ミャンマー
    • 外国機関名
      National Health Laboratory
  • [雑誌論文] Pseudomonas aeruginosa Clinical Isolates in Nepal Coproducing Metallo-β-Lactamases and 16S rRNA Methyltransferases2017

    • 著者名/発表者名
      Tada Tatsuya、Shimada Kayo、Satou Kazuhito、Hirano Takashi、Pokhrel Bharat M.、Sherchand Jeevan B.、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 61 ページ: e00694~17

    • DOI

      10.1128/AAC.00694-17

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A New Variant of 16S rRNA Methylase, RmtD3, in a Clinical Isolate of Pseudomonas aeruginosa in Myanmar2017

    • 著者名/発表者名
      Tada Tatsuya、Shimada Kayo、Mya San、Zan Khin Nyein、Kuwahara Kyoko、Kirikae Teruo、Tin Htay Htay
    • 雑誌名

      Antimicrobial Agents and Chemotherapy

      巻: 62 ページ: e01806~17

    • DOI

      10.1128/AAC.01806-17

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergence and Spread of Epidemic Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa2017

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi-Akiyama Tohru、Tada Tatsuya、Ohmagari Norio、Viet Hung Nguyen、Tharavichitkul Prasit、Pokhrel Bharat Mani、Gniadkowski Marek、Shimojima Masahiro、Kirikae Teruo
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 9 ページ: 3238~3245

    • DOI

      10.1093/gbe/evx243

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2018-12-17  

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