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2018 年度 実施状況報告書

質量分析法を用いた薬剤耐性菌の検出と代謝メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K18199
研究機関東京医療保健大学

研究代表者

松村 有里子  東京医療保健大学, 医療保健学研究科, 講師 (10439507)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード抗生物質 / 感染症 / 細菌 / 質量分析
研究実績の概要

抗菌薬の選択において、感染症を発症する原因菌の薬剤感受性結果が重要な一つの要素である。現在、検体提出から適切な抗菌薬の選択までには数日を要している。さらに、国際的に多剤耐性菌が問題となり、これまでに、抗菌薬に対する耐性機構が解明されつつあるものの、その全容は明らかとはなっていない。本研究では、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ(ESBLs)産生菌を対象に、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析法(MALDI-TOF-MS)を用いて、抗菌薬の化学構造変化と微生物由来の特徴的なスペクトルパターンをとらえ、 微生物同定と薬剤耐性の有無を迅速に判断することを目的としている。MALDI-TOF MSによる微生物同定は、臨床分野において2機種使用されており、いずれの装置でも適用可能な薬剤感受性試験系の確立を目指す。また、培養液の液体クロマトグラフ質量分析法(LCMS-IT-TOF)による分析を行い、時間依存的に変化する代謝物を多変量解析腫瘍を用いて解析する。
平成29年度は、MALDI-TOF MSによる薬剤感受性試験系の確立を行うために、ESBLs産生菌と非産生菌の標準菌株、抗菌薬としてセフォタキシム、MALDI-TOF-MSには臨床で使用可能な微生物同定用質量分析装置であるVITEK MS Plusを用いて、詳細に実験条件を検討した。
平成30年度は、平成29年度に確立した薬剤感受性試験系が、臨床で使用できる微生物同定用質量分析装置として市販されている Bruker Biotyperを用いた場合でも適用可能かを検討するとともに、セフォタキシム以外のβラクタム系抗菌薬を用いた検討を行なった。

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

MALDI-TOF-MSによる薬剤感受性評価方法として、標準菌株を用いてセフォタキシム以外の抗菌薬に対する検討を行い、臨床分離株に対する展開に着手し、感受性評価法の確立は概ね予定通りに進行している。しかし、LCMS-IT-TOFを用いた代謝物解析に関する研究は、装置のメンテナンスに時間を要し、着手できていない。

今後の研究の推進方策

2019年度は、平成30年度に引き続き臨床分離株を用いた検討を行い、確立した薬剤感受性評価方法と従来法との比較から、感度、選択性等を詳細に検討する。LCMS-IT-TOFを用いた代謝物解析では、代謝物解析に適したLC条件の設定とMS測定条件の設定を行い、培養時間依存的な培養成分の濃度変化の追跡を行う。

次年度使用額が生じた理由

平成30年度に予定していたLCMS-IT-TOFを用いた代謝物解析に着手できなかったため、次年度への繰越金が発生したが、2019年度に同研究の消耗品費として使用する。また、翌年度分として請求した助成金は、MALDI-TOF MSによる薬剤感受性試験に必要な消耗品費、2019年度実施予定であった液体クロマトグラフィーを用いた培養成分の分析に関連する消耗品費、および成果報告に要する旅費、学術雑誌への投稿料として使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 質量分析法を用いた基質特異性拡張型 β ラクタマーゼ産生菌検出法の構築に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      池ヶ谷佳寿子、松村有里子、島圭介、岩澤篤郎、木村哲、土屋憲
    • 雑誌名

      日本化学療法学会雑誌

      巻: 67 ページ: 29-37

    • 査読あり
  • [学会発表] MALDI-TOF MSによる5種のβラクタム系抗菌薬を対象としたESBLs産生菌検出の検討2019

    • 著者名/発表者名
      加地大樹、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、岩間暁子
    • 学会等名
      第30回日本臨床微生物学会
  • [学会発表] 抗菌薬の構造変化に着目したMALDI-TOF MSによるESBLs産生菌検出の迅速化検討2019

    • 著者名/発表者名
      加地大樹、松村有里子、岩澤篤郎、木村哲、岩間暁子
    • 学会等名
      第34回日本環境感染学会総会・学術集会
  • [学会発表] 質量分析法を用いた薬剤耐性菌の迅速検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松村有里子
    • 学会等名
      第4回OCUシンポジウム「材料・エネルギー・環境化学と計測分析化学」
    • 招待講演
  • [学会発表] The rapid detection of the multidrug-resistant microorganisms using two kinds of matrix-assisted laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometer.2018

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Matsumura, Kazuko Ikegaya, Daiki Kaji, Atsuo Iwasawa
    • 学会等名
      The 25th International SPACC Symposium -Functional complexes leading fusion of multiple scientific fields-
    • 国際学会
  • [学会発表] 質量分析法の迅速な薬剤感受性評価法としてのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      松村有里子
    • 学会等名
      第13回Infection Forum Tokyo
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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