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2021 年度 実績報告書

水環境に潜伏する薬剤耐性菌から人への耐性遺伝子の伝播機構とリスク評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H00633
研究機関愛媛大学

研究代表者

鈴木 聡  愛媛大学, 理工学研究科, 寄附講座教授 (90196816)

研究分担者 佐野 大輔  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80550368)
渡辺 幸三  愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード薬剤耐性 / 環境微生物 / 水環境 / 遺伝子伝播 / 暴露リスク
研究実績の概要

本研究では,環境に潜伏する耐性遺伝子の実態解明からさらに進めて,水環境に存在する陸起源および水圏起源の耐性遺伝子が人獣病原菌・腸内細菌に伝播するプロセスを解析し,水圏から人間環境へ耐性遺伝子が侵入する機構・条件の解明とリスク評価を目的としている。動物・ヒト間での遺伝子伝播の研究はあるが,自然水圏からヒトへのリンク機構を解明するのは新規研究であり,ワンヘルスに環境視点で貢献する研究である。
これまでに,水環境での耐性遺伝子と伝達因子の相関解析を行い,比較的新しく見つかった耐性遺伝子は多様な伝達因子に担われるが,徐々に特定のものに収束することが示唆された。また,アルファプロテオバクテリアに属する海洋細菌に多く見出される新規のsul4は,非伝達性であり,通常の葉酸合成系で働く酵素であることがわかった。この遺伝子は河川の細菌では伝達性が疑われていることから(既報),海洋細菌と河川細菌では機能が変化していることが示唆される。今後の詳細な解析が望まれる。
下水環境と海洋環境から得た耐性菌の持つ耐性遺伝子の伝達を実験的に検討し,既報より高率に伝達が起こりうることを明らかにした。遺伝子供与菌の栄養状態が低下すると伝達性も低下し,有機物添加で伝達率が回復することから,有機物濃度の高い下水中では,遺伝子伝播が起こりやすいことが考えられた。
また,化学物質の共存などで伝達率が上昇する条件を多くの既報から抽出し,決定木解析で明確にしつつある。耐性遺伝子が多様な細菌群集へ拡散する機構と条件の解明が期待できる。

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

申請書に記述した計画は順調に進展している。研究を担当する留学生が,コロナのために来日が1年以上遅れたため,水環境の標的日和見病原菌Acinetobacterの研究が遅れている。しかし,この間に,付属病院の協力を得て,臨床株の取得を行い,今後の環境株とのゲノム比較研究の準備はできた。さらに,水環境の耐性菌は,イエバエの媒介で生活圏へ侵入できることを解明した。

今後の研究の推進方策

環境からのAcinetobacter分離を行い,臨床株とのゲノム比較を行う。ゲノム変遷から環境株の人間環境への侵入リスクを評価する。また,下水等の身近な水環境での遺伝子伝播効率を推測する。最終的には,環境から生活圏への耐性遺伝子侵入のリスクを考察し,リスク低減策を提言する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Draft Genome Sequences of Putative Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacterial Strains Jannaschia sp. Strains AI_61 and AI_62, Isolated from Seawater around a Coastal Aquaculture Area2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sato-Takabe, Yu Nakajima, Satoru Suzuki, Kota Sekiguchi, Satoshi Hanada, Takuhei Shiozaki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 ページ: 21

    • DOI

      10.1128/mra.00491-21

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contamination of antibiotics and sul and tet(M) genes in veterinary wastewater, river, and coastal sea in Thailand2021

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Mitsuko Ogo, Hideshige Takada, Kanako Seki, Kaoruko Mizukawa, Aya Kadoya, Taichi Yokokawa, Yuta Sugimoto, Yuki Sato-Takabe, Chanchai Boonla, Wilai Anomasiri, Nop Sukpanyatham
    • 雑誌名

      Science of the Total Environments

      巻: 791 ページ: 148423

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.148423

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Antibiotic residues from aquaculture farms and their ecological risks in Southeast Asia: A case study from Malaysia2021

    • 著者名/発表者名
      Ee Lean Thiang, Choon Weng Lee, Hideshige Takada, Kanako Seki, Ayaka Takei, Satoru Suzuki, Aijun Wang, Chui Wei Bong
    • 雑誌名

      Ecosystem Health and Sustainability

      巻: 7 ページ: 1

    • DOI

      10.1080/20964129.2021.1926337

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adsorption of sulfonamides to marine diatoms and arthropods2021

    • 著者名/発表者名
      Rie Matsuura, Reina Kanehara, Aya Kadoya, Satoru Suzuki
    • 雑誌名

      Environmental Toxicology and Pharmacology

      巻: 82 ページ: 103557

    • DOI

      10.1016/j.etap.2020.103557

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induction of Extracellular Aminopeptidase Production by Peptides in Some Marine Bacterial Species2021

    • 著者名/発表者名
      Suzune Shindoh, Yumiko Obayashi, Satoru Suzuki
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 36 ページ: ME20150

    • DOI

      10.1264/jsme2.me20150

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation of cellulase-producing Microbulbifer sp. from marine teleost blackfish (Girella melanichthys) intestine and the enzyme characterization2021

    • 著者名/発表者名
      Daiki Tanaka, Ken-ichiro Ohnishi, Seiya Watanabe, Satoru Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 67 ページ: 47-53

    • DOI

      10.2323/jgam.2020.05.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Profiling the Microbial Community Structure and Functional Diversity of a Dam-regulated River Undergoing Gravel Bar Restoration2021

    • 著者名/発表者名
      Serrana, J. M., Li B.,Sumi T.,Takemon Y., and Watanabe K.
    • 雑誌名

      Freshwater Biology

      巻: 66 ページ: 2170-2184

    • DOI

      10.1111/fwb.13824

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Next Generation of AMR Network2021

    • 著者名/発表者名
      Payumo, J. G.,Alocilja E., Boodoo C., Luchini-Colbry K., Ruegg P., Mclamore E., Gamboa D. V., Briceno R. K., Castaneda-Sabogal A., Watanabe K., Gordoncillo M. J. , Amalin D., Fernando L., and Bhusal N.
    • 雑誌名

      Encyclopedia

      巻: 1 ページ: 871-892

    • DOI

      10.3390/encyclopedia1030067

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ワンヘルスと水圏環境 -薬剤耐性遺伝子のSINKとLINK-2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 聡
    • 学会等名
      第91回日本感染症学会西日本地方会学術集会 ・第64回日本感染症学会中日本地方会学術集会・第69回日本化学療法学会西日本支部総会合同学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Antimicrobial impact assessment: an ecological perspective2021

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki
    • 学会等名
      Antimicrobial Assessment on Global Aquaculture Production (AGAP) Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コロナ後の課題ー水環境の薬剤耐性菌2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 聡
    • 学会等名
      第180回海洋フォーラム(疫病と海-コロナ禍での海とヒトの関係を考える)
    • 招待講演
  • [学会発表] 虎は死して皮を残す:薬剤耐性遺伝子の環境での潜伏と動態2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 聡
    • 学会等名
      第4回感染症診断と治療におけるゲノム解析
    • 招待講演
  • [学会発表] Antimicrobial Resistance in Marine Environment2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sano
    • 学会等名
      Regional Conference in Civil Engineering & Sustainable Development Goal in Higher Education Institution
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inactivation efficiency assessment of antimicrobial resistance genes (ARGs) existing as extracellular DNA using simple disinfection methods2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kobayashi, Mohan Amarasiri, Takashi Furukawa, Daisuke Sano, Kazunari Sei
    • 学会等名
      Water Environment and Technology Conference Online 2021(WET2021)
  • [学会発表] 環境DNAとして存在する薬剤耐性遺伝子への簡易消毒による不活化効果の評価2021

    • 著者名/発表者名
      小林大起、Amarasiri Mohan、古川隼士、清和成、佐野大輔
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 薬剤耐性遺伝子による生活環境の汚染に対するWASH介入効果の評価2021

    • 著者名/発表者名
      小沼千紘、Mohan Amarasiri、Sital Uprety、Thanh Nguyen、鈴木聡、佐野大輔
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 水環境条件下における薬剤耐性遺伝子の接合伝達効率に関する研究, 学生ポスター発表賞(ライオン賞)2021

    • 著者名/発表者名
      森山桃子、Mohan Amarasiri、鈴木聡、佐野大輔
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会
  • [図書] 海とヒトの関係学4「疫病と海」2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 聡
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      西日本出版社
    • ISBN
      978-4-908443-59-6

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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