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2018 年度 実施状況報告書

重症感染症を引き起こす多剤耐性菌のハイパービルレンスの解明と臨床への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K10030
研究機関帝京大学

研究代表者

西田 智  帝京大学, 医学部, 講師 (10409386)

研究分担者 斧 康雄  帝京大学, 医学部, 教授 (10177272)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード多剤耐性菌 / ハイパービルレンス / アシネトバクター / 肺炎桿菌 / 病原性 / WGS
研究実績の概要

近年、アシネトバクターや肺炎桿菌は多剤耐性の獲得と院内感染を引き起こすことから国内外で社会的な問題となっている。本研究は重症感染症を引き起こす多剤耐性菌のハイパービルレンスに関わる因子を同定して迅速診断や化学療法の新しい標的を発見することを目的とする。
本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のハイパービルレンスを決定する因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを試みる。解析対象は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA)、KPC-2産生多剤耐性肺炎桿菌、NDM-1産生多剤耐性肺炎桿菌、NDM-5産生多剤耐性大腸菌とする。
本年度は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 3株、KPC-2産生多剤耐性肺炎桿菌 1株、NDM-1産生多剤耐性肺炎桿菌 1株、NDM-5産生多剤耐性大腸菌 1株の全ゲノム解析 (WGS) を行った。また、新たにOXA-48産生多剤耐性大腸菌を分離したので、1株のWGSを行った。また、アウトブレイクを起こしたMDRAの中にハイパービルレンスなものが存在することを感染実験により証明した。海外からの患者の監視培養で分離されたカルバペネマーゼ産生菌の中にもハイパービルレンスであるものを見出した。更に、病原性遺伝子をシャトルベクターへクローニングし、非病原性株へ導入することによって病原性が獲得されるかどうかを感染モデルで確認した。
来年度は、引き続きWGSを行うとともに、病原性因子の機能解析を行う。さらに病原性遺伝子の発現を抑制する薬剤の探索を行う予定である。

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

本研究では、臨床分離された薬剤耐性株のハイパービルレンスを決定する因子をゲノムシーケンス解析、遺伝子クローニング、感染実験によって明らかにすることを試みる。解析対象は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA)、KPC-2産生多剤耐性肺炎桿菌、NDM-1産生多剤耐性肺炎桿菌、NDM-5産生多剤耐性大腸菌とする。
本年度は多剤耐性Acinetobacter baumannii (MDRA) 3株、KPC-2産生多剤耐性肺炎桿菌 1株、NDM-1産生多剤耐性肺炎桿菌 1株、NDM-5産生多剤耐性大腸菌 1株の全ゲノム解析 (WGS) を行った。また、新たにOXA-48産生多剤耐性大腸菌を分離したので、1株のWGSを行った。また、アウトブレイクを起こしたMDRAの中にハイパービルレンスなものが存在することを感染実験により証明した。海外からの患者の監視培養で分離されたカルバペネマーゼ産生菌の中にもハイパービルレンスであるものを見出した。更に、病原性遺伝子をシャトルベクターへクローニングし、非病原性株へ導入することによって病原性が獲得されるかどうかを感染モデルで確認した。

今後の研究の推進方策

来年度は、引き続きWGSを行うとともに、病原性因子の機能解析を行う。さらに病原性遺伝子の発現を抑制する薬剤の探索を行う予定である。ゲノムが解析されている菌株との比較ゲノム解析により分子疫学的な解析と高病原性に関わる遺伝子の推定を行う。これまでの薬剤耐性遺伝子の検出法確立の経験を生かして、リアルタイムPCRやLAMP法による高病原性遺伝子の検出法を確立する。

次年度使用額が生じた理由

多剤耐性高病原性株からショートリード次世代シーケンサーを用いず、ロングリード次世代シーケンサーだけで全ゲノム配列を解析する方法を確立したので計画を変更した。次年度以降はロングリード次世代シーケンサーを用いてゲノム情報を得る。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Emergence of multiple carbapenemase-producing Gram-negative species, colistin-resistant KPC-2-producing Klebsiella pneumoniae ST11, IMP-7-producing Pseudomonas aeruginosa ST357, and OXA-23-producing Acinetobacter baumannii ST1050, in a single patient2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida Satoshi、Ishigaki Shinobu、Asahara Miwa、Furukawa Taiji、Ono Yasuo
    • 雑誌名

      International Journal of Antimicrobial Agents

      巻: 52 ページ: 512~514

    • DOI

      10.1016/j.ijantimicag.2018.06.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative analysis of the pathogenicity between multidrug-resistant <em>Acinetobacter baumannii</em> clinical isolates: isolation of highly pathogenic multidrug-resistant <em>A. baumannii</em> and experimental therapeutics with fourth-generation cephalosporin cefozopran2018

    • 著者名/発表者名
      Nishida Satoshi、Ono Yasuo
    • 雑誌名

      Infection and Drug Resistance

      巻: 11 ページ: 1715~1722

    • DOI

      10.2147/IDR.S166154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pathogenic Bacterium Acinetobacter baumannii Inhibits the Formation of Neutrophil Extracellular Traps by Suppressing Neutrophil Adhesion2018

    • 著者名/発表者名
      Kamoshida Go、Kikuchi-Ueda Takane、Nishida Satoshi、Tansho-Nagakawa Shigeru、Ubagai Tsuneyuki、Ono Yasuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 9 ページ: 178

    • DOI

      10.3389/fimmu.2018.00178

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 入院時監視培養により一人の患者から分離された3種のカルバペネマーゼ産生菌及び1種のESBL産生菌の分子疫学解析2019

    • 著者名/発表者名
      西田智, 上田たかね, 祖母井庸之, 海野雄加, 鴨志田剛, 佐藤義則, 永川茂, 浅原美和, 石垣しのぶ, 古川泰司, 斧康雄
    • 学会等名
      日本感染症学会学術集会
  • [学会発表] 海外入院歴のある患者から分離されたOXA‐48型カルバペネマーゼ産生大腸菌の解析2019

    • 著者名/発表者名
      西田智, 上田たかね, 永川茂, 祖母井庸之, 斧康雄
    • 学会等名
      日本化学療法学会総会
  • [学会発表] アウトブレイクで分離された多剤耐性アシネトバクター・バウマニ(MDRA)の病原性解析によるフィードバック2019

    • 著者名/発表者名
      西田智, 斧康雄
    • 学会等名
      日本環境感染学会総会・学術集会
  • [学会発表] 外来型カルバペネマーゼ産生菌の検出と院内伝搬予防2018

    • 著者名/発表者名
      西田智, 斧康雄
    • 学会等名
      日本環境感染学会総会・学術集会
  • [学会発表] 高病原性多剤耐性アシネトバクターバウマニ(MDRA)の抗菌薬感受性と治療効果2018

    • 著者名/発表者名
      西田智, 上田たかね, 祖母井庸之, 海野雄加, 鴨志田剛, 佐藤義則, 永川茂, 斧康雄
    • 学会等名
      日本細菌学会
  • [学会発表] コリスチン耐性KPC産生肺炎桿菌のロングリードシーケンサーを用いた分子疫学解析2018

    • 著者名/発表者名
      西田智, 石垣しのぶ, 浅原美和, 上田たかね, 祖母井庸之, 海野雄加, 鴨志田剛, 佐藤義則, 永川茂, 古川泰司, 斧康雄
    • 学会等名
      日本感染症学会学術集会・日本化学療法学会総会合同学会
  • [学会発表] Highly Pathogenic Clinical Isolates of Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii and Experimental Therapeutics with Fourth-Generation Cephalosporin Cefozopran2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nishida, Yasuo Ono
    • 学会等名
      ASM Microbe 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 本邦初のpan‐resistant Klebsiella pneumoniaeの全ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      西田智, 上田たかね, 祖母井庸之, 海野雄加, 鴨志田剛, 佐藤義則, 永川茂, 石垣しのぶ, 浅原美和, 古川泰司, 斧康雄
    • 学会等名
      日本感染症学会東日本地方会学術集会・日本化学療法学会東日本支部総会合同学会
  • [産業財産権] Pan-resistant K. pneumoniaeの検出方法、抗菌薬のスクリーニング方法2019

    • 発明者名
      西田智、斧康雄
    • 権利者名
      学校法人帝京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-006012

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公開日: 2019-12-27  

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