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2015 年度 実施状況報告書

小児由来の腸管凝集性大腸菌のゲノム解析を通じた病原・薬剤耐性遺伝子伝播機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26461589
研究機関鹿児島大学

研究代表者

西 順一郎  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (40295241)

研究分担者 藺牟田 直子  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 助教 (00643470)
大岡 唯祐  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (50363594)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード大腸菌 / 腸管凝集性大腸菌 / 下痢原性大腸菌 / 尿路病原性大腸菌 / 基質拡張型βラクタマーゼ(ESBL)
研究実績の概要

2001年から2010年に鹿児島県と大阪府で分離された腸管凝集性大腸菌(Enteroaggregative Escherichia coli, EAEC) 167株を対象にMLST (multilocus sequence typing)に基づく系統解析と病原遺伝子の解析を行い、以下の知見を得た。①phylogroup B1に属するO111:H21/clonal group 40 (CG40)、O126:H27/CG200 およびO86a:H27/CG3570 がわが国における歴史的なEAECクローンである。②phylogroup B2に属するEAEC O25:H4/CG131が2003年から新たに出現し、基質拡張型βラクタマーゼ(ESBL) CTX-Mを高率に産生していた。③EAEC O25:H4/CG131は、世界的に蔓延している尿路病原性大腸菌(uropathogenic E. coli, UPEC)O25:H4/ST131がEAECの病原プラスミドを獲得したハイブリッド株であることが示唆される。
さらに2011年から2013年の下痢症患児由来大腸菌1,281株を対象に、EAECのマーカー遺伝子であるaggRと ESBL CTX-M遺伝子をPCRで検出した。その結果、EAECは2011年6.2%、2012年2.8%、2013年4.7%、CTX-M遺伝子はそれぞれ8.3%、6.9%、10.7%だった。EAECの34.5%が線毛AAF3遺伝子を保有し、UPECの付着因子Sfaと Papはそれぞれ25.9%、34.5%が保有していた。CTX-M産生のEAEC は6株(0.5%)みられ、O111 5株、O127 1株だった。2010年までに多くみられていたCTX-M産生EAEC/UPEC O25:H4/ST131はみられず、正統的なEAEC であるO111が初めてCTX-Mを獲得したことが明らかになった。

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

2010年までのEAECの系統解析で、わが国の主要なEAECクローンを明らかにするとともに、ESBL (CTX-M)産生EAECがUPECから出現してきたことを示すことができた。さらに2011年~2013年の下痢症患児由来大腸菌を調べることで、UPECではなく正統的なEAECがESBL遺伝子とUPECの付着遺伝子を獲得していることを明らかにした。これらの結果は、大腸菌において病原・薬剤耐性遺伝子の水平伝播がさらに進んでいることを示しており、大腸菌の病原性の変化や薬剤耐性化の研究を進める上で有意義な知見となった。

今後の研究の推進方策

2014年以降の下痢症患児由来大腸菌の解析を進めるとともに、正統的なEAECが獲得したESBL遺伝子のプラスミドのシークエンス解析を行い、その伝播メカニズムを明らかにする。また、腸管外病原性大腸菌の病原因子として知られているK1莢膜遺伝子の分布についても調査し、EAECにおけるK1莢膜遺伝子の保有頻度を検討する。これらの研究を通じて、大腸菌全体におけるパソタイプの新たな再構成につなげることを最終的な目標とする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

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

  • [雑誌論文] A role for fosfomycin treatment in children for prevention of hemolytic uremic syndrome accompanying Shiga toxin-producing Escherichia coli infection2015

    • 著者名/発表者名
      Tajiri H, Nishi J, Ushijima K, Shimizu T, Ishige T, Shimizu M, Tanaka H, Brooks S.
    • 雑誌名

      Int J Antimicrob Agents

      巻: 46(5) ページ: 586-589

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2015.08.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Defining the Genome Features of Escherichia albertii, an Emerging Enteropathogen Closely Related to Escherichia coli2015

    • 著者名/発表者名
      Ooka T, Ogura Y, Katsura K, Seto K, Kobayashi H, Kawano K, Tokuoka E, Furukawa M, Harada S, Yoshino S, Seto J, Ikeda T, Yamaguchi K, Murase K, Gotoh Y, Imuta N, Nishi J, Gomes TA, Beutin L, Hayashi T.
    • 雑誌名

      Genome Biol Evol

      巻: 7(12) ページ: 3170-3179

    • DOI

      10.1093/gbe/evv211

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 下痢症患児由来大腸菌おける腸管凝集性大腸菌EAEC とESBL産生大腸菌の動向(2011~2013)2016

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子、大岡唯祐、吉家清貴、西 順一郎
    • 学会等名
      第89回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪市)
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [学会発表] ESBL (CTX-M)遺伝子を保有する腸管凝集性大腸菌EAEC O111の出現2015

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子、大岡唯祐、吉家清貴、西 順一郎
    • 学会等名
      第85回日本感染症学会西日本地方会・第58回日本感染症学会中日本地方会学術集会・第63回日本化学療法学会西日本支部総会合同開催
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム(奈良市)
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-17
  • [学会発表] 下痢症患児由来大腸菌おける腸管凝集性大腸菌EAEC とESBL産生大腸菌の動向(2011~2013)-EAEC O111・O127のCTX-M遺伝子獲得-2015

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子、大岡唯祐、吉家清貴、西 順一郎
    • 学会等名
      第68回細菌学会九州支部総会
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(別府市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-05
  • [学会発表] 下痢症患児由来大腸菌おけるESBL産生大腸菌と腸管凝集性大腸菌EAECの動向(2011~2013)-EAEC O111のCTX-M遺伝子獲得-2015

    • 著者名/発表者名
      藺牟田直子、大岡唯祐、西 順一郎
    • 学会等名
      第19回腸管出血性大腸菌感染症研究会
    • 発表場所
      国立医薬品食品衛生研究所(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-07-09 – 2015-07-10
  • [学会発表] Genetic heterogeneity of AggR-positive enteroaggregative Escherichia coli (EAEC); emergence of EAEC/UPEC O25:H4:ST131 producing ESBL2015

    • 著者名/発表者名
      Imuta N, Ooka T, Seto K, Yoshiie K, Nishi J
    • 学会等名
      The 115th General Meeting of the American Society for Microbiology
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2015-06-01 – 2015-06-03
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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