黄色ブドウ球菌感染症をコントロールする緊縮制御ネットワークの総括的解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24791029
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 片山 由紀 順天堂大学, 医学部, 助教 (60365591)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 黄色ブドウ球菌 / rpoB / バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌 / slow-VISA / ppGpp / 緊縮制御ネットワーク

研究実績の概要

RNA ポリメラーゼβサブユニットをコードするrpoB遺伝子は、緊縮制御ネットワークの関連遺伝子である。細菌は栄養飢餓でアミノ酸が欠乏すると、タンパク合成が停止し、ppGpp を合成する。そしてこの合成されたppGpp がRNA ポリメラーゼβサブユニットやそのプロモーター領域に結合すると、遺伝子における転写活性が質と量の両面で変化し、その結果、病原性、薬剤耐性化および代謝経路の変化が生じることがわかりつつある。
我々は、黄色ブドウ球菌のさまざまなrpoB 遺伝子の変異株を用いて表現型を検出したところ、増殖速度の低下、自己融解酵素の活性化、薬剤耐性化が認められた。さらに、抗生物質βラクタム剤、バンコマイシン、リネゾリド、ダプトマイシンの耐性化も見られ、それと相関して細胞壁の肥厚、自己融解酵素の活性化が見られた。そして我々は世界で初めて、rpoB 遺伝子変異が関与する新しいVancomycin-Intermediate Staphylococcus aureus (VISA)の表現型を検出し、slow-VISA (sVISA) と命名し報告した。
sVISA はVISA よりVancomycin の耐性度が高く、増殖速度も遅くその表現型は不安定であることがわかった。sVISA は臨床分離VISA 株にも存在しており、Vancomycin 療法の際に重要な株であることが判明した。sVISA の耐性化メカニズムを SNP 解析で検討した結果、プリン／ピリミジン合成経路から、細胞壁合成経路の代謝に関わる遺伝子が関与している可能性を突き止めた 。

研究成果

• [雑誌論文] 'Slow VISA' (sVISA), a novel phenotype of vancomycin resistance, obtained in vitro from hVISA strain Mu3. (2014)
  • 著者名/発表者名: Michie Saito, Yuki Katayama, Tomomi Hishinuma, Akira Iwamoto, Yoshifumi Aiba, Kyoko Kuwahara-Arai, Longzhu Cui, Miki Matsuo, Nanae Aritakac and Keiichi Hiramatsu.
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 58 ページ: 5024-5035
  • DOI: 10.1128/AAC.02470-13
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-drug-resistant Staphylococcus aureus and future chemotherapy (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Hiramatsu, Yuki Kayayama, Miki Matsuo, Takashi Sasaki, Yuh Morimoto, A. Sekiguchi, Tadashi Baba.
  • 雑誌名: Journal of Infection and Chemotherapy 巻: 26 ページ: 593-601
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2014.08.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vancomycin-Intermediate Resistance in Staphylococcus aureus. (2014)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Hiramatsu, Yuki Kayayama, Miki Matsuo, Yoshifumi Aiba, Michie Saito,
  • 雑誌名: Journal of Global Antimicrobial Resistance 巻: 2 ページ: 213-224
  • DOI: 10.1016/j.jgar.2014.04.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) analysis of MRSA. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Kuwahara-Arai K, Katayama Y, Uehara Y, Han X, Kondo Y, Hiramatsu K.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1085 ページ: 131-148
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-664-1_8.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Characterization of slow VISA Phenotype Of Vancomycin Resistance in Staphylococcus aureus (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katayama, Tomomi Hishinuma, Yoshifumi Aiba, Takashi Sasaki and Keiichi Hiramatsu
  • 学会等名: 第63回化学療法学会総会
  • 発表場所: 東京 京王プラザホテル
  • 年月日: 2015-06-04 – 2015-06-06
• [学会発表] Characterization of ‘Slow VISA’, A Novel Phenotype of Vancomycin Resistance in Staphylococcus aureus (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katayama, Tomomi Hishinuma, Yoshifumi Aiba, Takashi Sasaki, Miki Matsuo and Keiichi Hiramatsu
  • 学会等名: 第88回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 岐阜 長良川国際会議場
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [学会発表] Characterization of ‘slow VISA’, a novel phenotype of vancomycin resistance in Staphylococcus aureus (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katayama, Tomomi Hishinuma, Michie Sato, Akira Iwamoto, Yoshifumi Aiba Takashi Sasaki and Keiichi Hiramatsu
  • 学会等名: ICAAC2014 (International Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy)
  • 発表場所: Washington DC, US
  • 年月日: 2014-09-05 – 2014-09-09
• [学会発表] A new phenotypic resistance to vancomycin, slow-VISA (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katayama, Tomomi Hishinuma, Michie Sato, Akira Iwamoto, Yoshifumi Aiba Takashi Sasaki and Keiichi Hiramatsu
  • 学会等名: Meeting in laboratory of Professor Henry, F. Chambers
  • 発表場所: University of California San Francisco
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] Complete reconstitution of vancomycin-intermediate resistance of Mu50 in a vancomycin-susceptible Staphylococcus aureus strain. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Katayama, Miwa Sekine Tomomi Hishinuma and Keiichi Hiramatsu
  • 学会等名: 16th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infection
  • 発表場所: Chicago, IL, US
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [備考] 順天堂大学 研究者情報データベース
  • URL: https://www.juntendo.ac.jp/graduate/kenkyudb/search/researcher.php?MID=784