薬剤耐性細菌の包括的レジストーム解析による伝播経路の探索

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K10423
• 研究機関: 神戸常盤大学
• 研究代表者: 大澤 佳代 神戸常盤大学, 保健科学部, 教授 (50324942)
• 研究分担者: 重村 克巳 神戸大学, 保健学研究科, 准教授 (00457102) ; 白川 利朗 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (70335446) ; 三浦 真希子 神戸常盤大学, 保健科学部, 特命講師 (00610320) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 基質拡張型β-ラクタマーゼ（ESBL） / カルバペネマーゼ / インドネシア / 肺炎桿菌 / サルモネラ

研究実績の概要

今年度は国内およびインドネシアで検出された株について下記のごとく解析した。
国内では、基質拡張型β-ラクタマーゼ（ESBL）を産生する肺炎桿菌について、過粘稠性株54株非過粘稠性株53株について薬剤感受性と病原性の比較を行った。過粘稠性株はほとんどの株で病原性を示す遺伝子を多く持っていた。また、HMV株は莢膜K2型が40.7%であり、非HMV株に比してセフェピムやピペラシリンタゾバクタムの耐性が有意に高かった。この結果は、第70回日本化学療法学会総会（2022年6月、岐阜）にて発表し、J Microbiol Immunol Infect（2023年3月）にて論文発表を行った。さらに、国内のカルバペネム耐性肺炎桿菌22株のカルバペネム耐性を調べたところメロペネム耐性が非常に高く、これらの株の54.4％がIMP-6のカルバペネマーゼをもち、特定のシークエンスタイプであった。またカルバペネマーゼ非産生株の原因は主に細胞膜透過性にかかわるompK35の変異であることがわかった。この結果はLett Appl Microbiol.（2023.2）にて論文発表した。インドネシアのESBL産生肺炎桿菌105株についてもキノロン耐性について、染色体性の変異よりもプラスミド性の変異が耐性にかかわっていることを示し、Pathog Dis.（2022年5月）に論文発表した。インドネシアの食肉からのサルモネラ50株について、キノロン耐性やテトラサイクリン耐性をもつサルモネラのうちS. Schwarzengrundが多く認められ、病原性の高い株ということが示された。この結果はPathogens（2022年5月）に論文掲載され、2022年最も閲覧された論文の一つであると評された。

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

今年度は論文発表４報と概ね順調に進めている。現在論文投稿を進めているのが、国内の下痢症を起こすサルモネラ351株についての薬剤耐性率に関する調査であり、第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会（2023年2月横浜）での学会発表を行っている内容である。さらに、ネパールの環境からの耐性菌の調査やインドネシアのチキン由来のサルモネラ以外の腸内細菌科細菌など薬剤耐性グラム陰性桿菌の探索を行っているなど、継続して調査研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後はインドネシアの新たな尿路感染症由来株について、薬剤感受性試験と一部薬剤耐性遺伝子を確認するなど進行中であり、今後学会発表や論文作成を進めている。これ以外に現在進めているのが、新たな抗菌薬の探索として新規化合物に関する検討を行っており、この論文を投稿中である。

次年度使用額が生じた理由

研究課題について、共同研究者による薬剤耐性機構の解明に関する調査を実施し、研究室既存の機器や消耗品を使用したためすべての予算を執行していないが、本課題の遂行に関しては以上の理由から特段支障はない。次年度使用計画としては、薬剤耐性遺伝子検出試薬・消耗品の費用に使用する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] アイルランガ大学(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: アイルランガ大学
• [雑誌論文] Molecular characteristics and genetic analysis of the genes related to carbapenemase, efflux pump, and outer membrane proteins in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae. (2023)
  • 著者名/発表者名: Reo Onishi, Katsumi Shigemura, Kayo Osawa, Young-Min Yang, Koki Maeda, Hiroshi Tanimoto, Mitsuki Kado, Shiuh-Bin Fang, Masato Fujisawa
  • 雑誌名: Letters in Applied Microbiology 巻: 76 ページ: ovac069
  • DOI: 10.1093/lambio/ovac069
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative genetic analysis of the antimicrobial susceptibilities and virulence of hypermucoviscous and non-hypermucoviscous ESBL-producing Klebsiella pneumoniae in Japan. (2023)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tanimoto, Katsumi Shigemura, Kayo Osawa, Mitsuki Kado, Reo Onishi, Shiuh-Bin Fang, Shian-Ying Sung, Takayuki Miyara, Masato Fujisawa
  • 雑誌名: J Microbiol Immunol Infect 巻: 6 ページ: 93-103
  • DOI: 10.1016/j.jmii.2022.08.010.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Impact on quinolone resistance of plasmid-mediated quinolone resistance gene and mutations in quinolone resistance-determining regions in extended spectrum beta lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolated from urinary tract infection patients. (2022)
  • 著者名/発表者名: Reo Onishi, Katsumi Shigemura, Kayo Osawa, Young-Min Yang, Koki Maeda, Hiroshi Tanimoto, Mitsuki Kado, Shiuh-Bin Fang, Shian-Ying Sung, Takayuki Miyara, Masato Fujisawa
  • 雑誌名: Pathogens and Disease 巻: 80 ページ: ftac030
  • DOI: 10.1093/femspd/ftac030
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Antibiotic Resistance in Non-Typhoidal Salmonella enterica Strains Isolated from Chicken Meat in Indonesia. (2022)
  • 著者名/発表者名: Minori Takaichi, Kayo Osawa, Ryohei Nomoto, Noriko Nakanishi, Masanori Kameoka, Makiko Miura, Katsumi Shigemura, Shohiro Kinoshita, Koichi Kitagawa, Atsushi Uda, Takayuki Miyara, Ni Made Mertaniasih, Usman Hadi, Dadik Raharjo, Ratna Yulistiani, Masato Fujisawa, Kuntaman Kuntaman, Toshiro Shirakawa
  • 雑誌名: Pathogens (Basel, Switzerland) 巻: 11 ページ: 543
  • DOI: 10.3390/pathogens11050543
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Salmonella entericaにおける薬剤耐性の動向 (2023)
  • 著者名/発表者名: 松本 京佳, 大澤 佳代, 橘 美希, 吉田 弘之
  • 学会等名: 第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
• [学会発表] 基質拡張型β-ラクタマーゼ産生Klebsiella pneumoniaeの過粘稠性株と非過粘稠性株における薬剤感受性と病原性の比較 (2022)
  • 著者名/発表者名: 谷本 啓, 重村 克巳, 大澤 佳代, 大西 玲於, 梁 英敏, 前田 光毅, 中野 雄造, 宮良 高維, 門 実槻, 藤澤 正人
  • 学会等名: 第70回日本化学療法学会総会
• [学会発表] インドネシアの尿路感染症患者より分離されたカルバペネム耐性グラム陰性桿菌の薬剤感受性調査 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大西 玲於, 重村 克巳, 大澤 佳代, 梁 英敏, 前田 光毅, 谷本 啓, 大沼 健一郎, 中野 雄造, 宮良 高維, 藤澤 正人
  • 学会等名: 第70回日本化学療法学会総会
• [学会発表] Prevalence of carriage of extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae among pregnant women in the primary health care center and hospital in Indonesia. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kayo Osawa, Rochmanah Oktaviani, Wahyu Setyarini, Hari Parathon, Koichi Kitagawa, Noriko Nakanishi, Ryohei Nomoto, Shohiro Kinoshita, K Kuntaman, Toshiro Shirakawa
  • 学会等名: 第17回アジア臨床病理・臨床検査医学会（ASCPaLM)
  • 国際学会
• [学会発表] Kayo Osawa, Minori Takaichi, Katsumi Shigemura, Ni Made Mertaniasih, Usman Hadi, Dadik Raharjo, Ratna Yulistiani, Masato Fujisawa, K Kuntaman, Toshiro Shirakawa (2022)
  • 著者名/発表者名: Antibiotic resistance in non-typhoidal Salmonella enterica strains isolated from chicken meat in Indonesia
  • 学会等名: 第17回アジア臨床病理・臨床検査医学会（ASCPaLM)
  • 国際学会