| 研究課題/領域番号 |
17K10027
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
中野 竜一 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80433712)
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| 研究分担者 |
矢野 寿一 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (20374944)
遠藤 史郎 東北大学, 東北大学, 教授 (40614491)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | カルバペネム耐性腸内細菌科（CRE） / カルバペネマーゼ / ポーリン欠損 / NmcA産生菌 / ディスク法 / LAMP法 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では臨床で問題となっているカルバペネム耐性腸内細菌科（CRE）について、どのような耐性機構を持っているのか、またその耐性菌がどのような要因（背景）で出現するのか明らかにする事を目的としている。耐性化しやすい耐性菌の特徴や、耐性菌が出現する抗菌薬の投与法を解明することで、耐性菌感染症の蔓延を制御することが期待できる。昨年度は収集したCREについて詳細な遺伝学的背景の解明を行った。さらに報告例の少ないNmcA産生菌についてその特徴を考慮した検出法の開発も行った。
①本邦分離CREの遺伝学的背景の解明
CREの主な耐性機構としてカルバペネマーゼの産生が挙げられるが、分離されたカルバペネマーゼ産生大腸菌はいずれもIMP型を産生していた。ゲノム型はST131がそのほとんどを占め、プラスミド型はIncN型が多く、またその伝達頻度が高い特徴が判った。一方カルバペネマーゼ産生肺炎桿菌はいずれもIMP型であったが、IMP-6がそのほとんどを占める大腸菌に比べIMP-1ならびにIMP-6が混在している特徴があった。多種多様なCREが検出される海外とは異なる特徴を見出せた。またゲノム型は多様であることなどから大腸菌とは特徴が異なっていた。これらのCREの一部に治療中に感性株から耐性化したものも数株検出できた。遺伝子解析の結果、これら一部についてはCTX-M型酵素産生株がポーリンを欠損することで耐性化したものと推測された。
②カルバペネマーゼNmcA産生菌の検出法の開発
NmcA産生菌はカルバペネマーゼ遺伝子の中で唯一調節遺伝子を保有しており、その産生機構は誘導型である。この特徴を利用して従来のディスク法を改良した検出法の開発を行った。また迅速検出法としてLAMP法を利用した方法の開発も行った。いずれも感度・特異度ともに高く臨床現場で応用できるものと思われた。
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| 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
本研究で行った①本邦分離CREの遺伝学的背景の解明、ならびに②カルバペネマーゼNmcA産生菌の検出法の開発について順調に進めることができた。大腸菌ならびに肺炎桿菌についてカルバペネマーゼ産生株の遺伝学的背景を解明することで注目すべき特徴が明らかになった。本年度行う予定であるカルバペネマーゼ非産生菌の耐性獲得機構の解明に向けたカルバペネム感性株ならびに耐性株も臨床現場より収集することができた。
またNmcA産生菌の検出法も開発できた。ディスク法を利用した手法ではさらに発展させることができ、Enterobacter属についてカルバペネム耐性株を検出しつつ、その耐性機構を識別するように改良することができた。本邦におけるCREはEnterobacter属が多いため、臨床現場で有効活用が見込まれる。これら研究成果の一部について国内外の学会にて発表しており、論文投稿に向けデータの最終調整中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
カルバペネマーゼ産生株については予定通り研究を進めることができた。今後はカルバペネマーゼ非産生CREについて耐性獲得機構の解明を目指す。臨床現場より抗菌薬治療後に感性株が耐性化した株を得ることができたので、これらを用いてどのような条件下において耐性化が起きるか解明を目指す。判別が難しいNmcA産生菌の検出法の開発については、予定通りに進めることができた。データを整理し、学術論文にその内容を投稿する予定である。また本法を応用したCREの検出・識別法の開発も行っていく。これまで本邦で報告例の多いEnterobacter属で識別可能であったため、今後は他の菌種についてもその可能性を探っていく予定である。臨床現場で問題となっている耐性菌については、各医療機関の細菌検査部や検査会社の協力を得ながら引き続き注目して行く予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
カルバペネマーゼ非産生CREの特徴解明として、莢膜型別や病原因子（magA, rmpA, kfuなど）の解析が進んでいない。これらについて昨年度行う予定であった次世代シークエンサーによる解析が、菌株の調製などの関係で遅れてしまい次年度に繰り越すことになった。現在その分の解析は実施中である。
本年度はさらなる詳細な解析を行うため、遺伝学的解析ならびに生化学的解析に必要な試薬を購入し、実験を行う予定である。またNmcA産生菌の耐性機構の解明について論文投稿も予定していたが追加実験を実施中であり、そのための実験消耗品費ならびに投稿料を次年度に繰り越している。
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