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2011 年度 実施状況報告書

下痢症患児由来の大腸菌における病原遺伝子・薬剤耐性遺伝子のパンゲノム解析

研究課題

研究課題/領域番号 23591574
研究機関鹿児島大学

研究代表者

西 順一郎  鹿児島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (40295241)

研究分担者 野村 裕一  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 准教授 (90237884)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード大腸菌 / 下痢原性大腸菌 / 腸管凝集性大腸菌 / ESBL
研究概要

小児下痢症患児由来大腸菌における腸管凝集性大腸菌(EAEC)とESBL(基質拡張型βラクタマーゼ)産生菌の頻度を調べ、その関連性を検討した。2004年~2010年、鹿児島市の一般小児科外来で細菌性下痢症が疑われた小児から検出された大腸菌4,512株を対象として、下痢原性大腸菌の病原遺伝子とESBL遺伝子をmultiplex PCR法で検出し、シークエンス型別を行った。大腸菌4,512株中ESBL遺伝子は89株(2.0%) (CTX-M, 81; SHV, 8)から検出され、EAECは108株(2.4%)であった。EAEC株におけるESBL遺伝子の保有率は27.8%(30/108)であり、EAEC以外の大腸菌における頻度1.3% (59/4404)に比べて有意に高かった (OR 28.3, 95% CI 17.3-46.4) 。また、年次別ESBL遺伝子の検出頻度は、2004~2010年において1.2%から5.3%へ、EAECの検出頻度は2.0%から4.5%へ、ともに増加傾向が見られた。CTX-Mのシークエンス型は、CTX-M-14が多くみられた。EAECは、他の大腸菌に比べて極めて高い頻度でESBL遺伝子を保有しており、EAECがESBL遺伝子のリザーバ―となっている可能性が示唆された。平成23年度の成果は、特定の下痢原性大腸菌が薬剤耐性遺伝子の伝播に関与していることを示しており、大腸菌全体のパンゲノム解析を進めてゆく上で有意義な成果と考える。

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

下痢原性大腸菌の病原遺伝子の分子疫学解析については、2004~2010年分までの約4500株についてPCR検査を終了できており計画は順調に進んでいる。また薬剤耐性遺伝子についても、同様の菌株数についてESBL遺伝子の網羅的解析が終了している。研究計画にある新たな迅速検出法の開発については、分子疫学解析の結果を待って着手する予定である。

今後の研究の推進方策

平成23年度の成果により、EAECとESBL産生菌は両方とも年次的に増加傾向があることがわかっており、さらに対象株数を増やして検討を進める。24年度はこれらの解析に加えて、最近保有株が多いことがわかってきているCDT(細胞膨化致死毒素)遺伝子の分子疫学解析を進める予定である。また、腸管外病原性大腸菌である尿路病原性大腸菌の病原遺伝子についても解析し、下痢原性大腸菌との遺伝子学的関連性について検討する。検出遺伝子については遺伝子相互関係をみるために遺伝子配列を比較して系統解析を行う予定である。さらに、23年度の成果から、EAECが他の大腸菌へ薬剤耐性プラスミドを伝播しやすいことが推定されるため、そのメカニズムについても細菌学的に検討する予定である。

次年度の研究費の使用計画

平成23年度は、予定していた2011年の収集株についての解析が時間不足により開始できなかったため、16万円の次年度繰越金が発生した。その費用を用いて、2011年の423株についてEAECとESBL産生菌の関連性を検討する。24年度の費用については、CDT遺伝子や尿路病原性大腸菌の解析用にPCR用の消耗品、さらに当大学の遺伝子実験施設で行うシークエンス用の消耗品に充てる予定である。その他に、培養細胞によるCDT毒素試験のためのHEp2細胞培養用の消耗品、プラスミド伝達実験用の消耗品の購入も予定している。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative analysis of biofilm formation of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains from patients with orthopaedic device-related infections2011

    • 著者名/発表者名
      Kawamura H, Nishi J, Imuta N, Tokuda K, Miyanohara H, Hashiguchi T, Zenmyo M, Yamamoto T, Ijiri K, Kawano Y, Komiya S
    • 雑誌名

      FEMS Immunol Med Microbiol

      巻: 63(1) ページ: 10-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental mutagens may be implicated in the emergence of drug-resistant microorganisms2011

    • 著者名/発表者名
      Miyahara E, Nishie M, Takumi S, Miyanohara H, Nishi J, Yoshiie K, Oda H, Takeuchi M, Komatsu M, Aoyama K, Horiuchi M, Takeuchi T
    • 雑誌名

      FEMS Microbiol Lett

      巻: 317(2) ページ: 109-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction in the incidence of MRSA with use of alcohol-based hand rub solutions and gloves.2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto K, Shigemi A, Yaji K, Shimodozono Y, Takeda Y, Ikawa K, Morikawa N, Miyanohara H, Kawamura J, Orita M, Tokuda K, Nishi J, Yamada K
    • 雑誌名

      J Infect Chemother

      巻: 18(2) ページ: 269-271

    • DOI

      10.1007/s10156-011-0291-5

    • 査読あり
  • [学会発表] High prevalence of ESBL genes among enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) isolates in Kagoshima, Japan.2012

    • 著者名/発表者名
      Imuta N, Nishi J
    • 学会等名
      The 85th Annual Meeting of the Japanese Society for Bacteriology.
    • 発表場所
      Nagasaki
    • 年月日
      2012.3.27-29
  • [学会発表] 腸管凝集性大腸菌はESBL (基質拡張型βラクタマーゼ)遺伝子を高頻度に保有する2012

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子,西順一郎
    • 学会等名
      第8回日本小児消化管感染症研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-02-11
  • [学会発表] 小児下痢症患児から分離された大腸菌におけるcytolethal distending toxin (CDT)遺伝子保有状況2011

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子,西順一郎,徳田浩一,河野嘉文
    • 学会等名
      第43回日本小児感染症学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20111029-30
  • [学会発表] 小児下痢症患児由来大腸菌における病原遺伝子とβ-ラクタマーゼ遺伝子の分布2011

    • 著者名/発表者名
      西順一郎,藺牟田直子,郡山豊泰
    • 学会等名
      第81回日本感染症学会西日本地方会学術集会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      20111006-08
  • [学会発表] Prevalence of cytolethal distending toxin (CDT) gene among Escherichia coli isolates from children with diarrhea in Kagoshima, Japan.2011

    • 著者名/発表者名
      Imuta N, Nishi J
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2011.9.6-10
  • [学会発表] Prevalence of dispersin (Aap) among diarrheagenic Esherichia coli isolated from children with diarrhea in Kagoshima, Japan.2011

    • 著者名/発表者名
      Nishi J, Imuta N
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress,
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2011.9.6-10
  • [学会発表] 小児下痢症患児由来大腸菌における下痢原性大腸菌とEBL(基質拡張型βラクタマーゼ)産生菌の分布.2011

    • 著者名/発表者名
      西 順一郎,藺弁田直子,郡山豊泰,川村英樹
    • 学会等名
      第64回日本細菌学会九州支部総会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2011.8.26
  • [学会発表] 下痢原性大腸菌の多様性とクロスオーバー2011

    • 著者名/発表者名
      西 順一郎
    • 学会等名
      第15回腸管出血性大腸菌感染症研究会(招待講演)
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2011.7.16
  • [学会発表] 小児下痢症患児由来の大腸菌におけるESBL(基質拡張型βラクタマーゼ)遺伝子の分布.2011

    • 著者名/発表者名
      西 順一郎,藺弁田直子
    • 学会等名
      第15回腸管出血性大腸菌感染症研究会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2011.7.15
  • [学会発表] 鹿児島大学病院における過去3年間の基質拡張型β-ラクタマーゼ( ESBL)産生菌の検出状況2011

    • 著者名/発表者名
      郡山豊泰,松元一明,川村英樹,西 順一郎
    • 学会等名
      第81回日本感染症学会西日本地方会学術集会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2011.10.6-8
  • [学会発表] 小児下痢症患児から分離された大腸菌におけるESBL(基質拡張型βラクタマーゼ)遺伝子の保有状況2011

    • 著者名/発表者名
      西 順一郎,藺牟田直子,河野嘉文
    • 学会等名
      第43回日本小児感染症学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2011.10.29-30
  • [備考]

    • URL

      http://www.kufm.kagoshima-u.ac.jp/~ped/group/kansen/kansenshou%20total.htm

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公開日: 2013-07-10  

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