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2015 Fiscal Year Research-status Report

ペニシリン低感受性B群レンサ球菌の病原性に関わる莢膜多糖体の血清型変化事象の解明

Research Project

Project/Area Number 15K09566
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

長野 則之  信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (00747371)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小穴 こず枝  信州大学, 学術研究院保健学系, 准教授 (60115334)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
KeywordsB群レンサ球菌 / 薬剤耐性 / PRGBS / 莢膜多糖体遺伝子クラスター / 血清型
Outline of Annual Research Achievements

新生児及び高齢者の重篤感染症治療の第一選択薬であるペニシリン系薬に低感受性を示すB群レンサ球菌(PRGBS)株が、同一医療機関で遺伝的に同じクローンに属しながらも莢膜多糖体血清型の経時的な変化をみせたことから、菌株のゲノム解析により本菌の病原因子且つワクチン標的物質でもある莢膜多糖体遺伝子クラスターの遺伝子組み換え(capsular switching)が本事象に果たす役割の解明を主要な目的とした。本年度は免疫学的手法で血清型別が困難であったPRGBS株について、multiplex PCRにより血清型を決定した。さらに高分子量ペニシリン結合蛋白(PBPs)に同一のアミノ酸置換を有するsequence type 1の血清型Ia及びIIIの株を対象に高速シークエンサーによるゲノムDNAのマッピング解析を実施した。莢膜多糖体遺伝子クラスターの塩基配列を収集・精査した結果、cpsY-cpsA-cpsB-cpsC-cpsD-cpsE-cpsF並びにcpsK-cpsL-neuB-neuC-neuD-neuAの各遺伝子の相同性は>99%であった。また、血清型による多様性を示すcpsGと血清型Iaの莢膜多糖体決定領域であるcpsHの相似度は50~55%で、これまで確認されている血清型IaとIIIの相応領域の相似度26%より高かった。さらには興味深いことに莢膜多糖体血清型IIIの決定領域であるcpsIとcpsJの相似度は>98%と極めて高値であった。莢膜多糖体遺伝子クラスターの周辺領域の検索では2株共に、neuAの下流9.9kb中遠位約7.3kbの配列がStreptococcus agalactiae A909株(血清型Ia)と一致し、近位の約1.4kbの配列がStreptococcus agalactiae NEM316株(血清型III)と一致していることを明らかにしている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当該年度の計画のうち重要なPRGBS代表株のゲノムDNAのマッピング解析を先行して実施している。さらに、血清型IaとIIIの株の間で莢膜多糖体遺伝子クラスターの塩基配列の比較解析に着手できており、知見が得られていることから計画よりやや遅れているが研究は進んでいるものと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

申請した研究計画に基づいて高速シークエンサーで解析した2株について莢膜多糖体遺伝子クラスターとその周辺領域に見出されている配列の隙間(ギャップ)のPCRシークエンシングによる配列取得解析を進め、血清型の変化事象のエビデンスの有無を探究する。さらにはその他のORFの探索によりPRGBS株の保有する病原因子についても解析を進めていく。また、血清型Ib型のセフチブテン耐性PRGBS(CTBrPSGBS)株からPRGBS株への進展の可能性についても探究していきたいと考えている。

Causes of Carryover

ゲノム配列解析において、重要株を先行して解析し、その結果に基づき後の解析を行うことが妥当と考えられたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度請求額と合わせて、現在解析対象の2株のゲノム配列の隙間(ギャップ)のPCRシークエンシングによる配列取得および他の株を対象に効率よくゲノム解析を行うのに使用することを計画している。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Classification of group B streptococci with reduced β-lactam susceptibility (GBS-RBS) based on the amino acid substitutions in PBPs.2015

    • Author(s)
      Kouji Kimura, Noriyuki Nagano, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Journal of Antimicrobial Chemotherapy

      Volume: 70 Pages: 1601-1603

    • DOI

      10.1093/jac/dkv022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative analysis of penicillin-susceptible and non-susceptible Isolates in group B streptococci by multilocus sequence typing.2015

    • Author(s)
      RyokoYamada, Kouji Kimura, NoriyukiNagano, Yukiko Nagano, Satowa Suzuki, Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, Keiko Yamada, Keigo Shibayama, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Japanese Journal of Infectious Diseases

      Volume: 68 Pages: 326-329

    • DOI

      10.7883/yoken.JJID.2014.387

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ceftibuten-containing agar plate for detecting group B streptococci with reduced penicillin susceptibility (PRGBS).2015

    • Author(s)
      Chitose Kamiya, Kouji Kimura, Yo Doyama, Akira Miyazaki, Makiko Morimoto, Hirotsugu Banno, Noriyuki Nagano, Wanchun Jin, Jun-ichi Wachino, Keiko Yamada, Yoshichika Arakawa
    • Journal Title

      Diagnostic Microbiology and Infectious Disease

      Volume: 82 Pages: 269-273

    • DOI

      10.1016/j.diagmicrobio.2015.04.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Applicability assessment of ceramic microbeads coated with hydroxyapatite-binding silver/titanium dioxide ceramic composite earthplusTM to the eradication of Legionella in rainwater storage tanks for household use.2015

    • Author(s)
      Kozue Oana, Michiko Kobayashi, Dai Yamaki, Tsukasa Sakurada, Noriyuki Nagano, Yoshiyuki Kawakami
    • Journal Title

      International Journal of Nanomedicine

      Volume: 10 Pages: 4971-4979

    • DOI

      10.2147/IJN.S87350

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 院内伝播事例由来のカルバペネマーゼ非産生カルバペネム耐性Klebsiella pneumoniae ST37株の分子疫学的解析.2015

    • Author(s)
      原田崇浩, 外山雅美, 長野由紀子, 荒川宜親, 長野則之
    • Journal Title

      日本臨床微生物学雑誌

      Volume: 25 Pages: 320-328

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 耐性菌・耐性菌の検査法.2015

    • Author(s)
      長野則之.
    • Organizer
      平成27年度日臨技中部圏支部 第22回臨床微生物部門研修会
    • Place of Presentation
      三重大学医学部附属病院(三重県津市)
    • Year and Date
      2015-11-28 – 2015-11-29
    • Invited
  • [Presentation] 薬剤耐性グラム陰性桿菌について.2015

    • Author(s)
      長野則之.
    • Organizer
      平成27年度長野県職員臨床検査技師研修会
    • Place of Presentation
      長野県環境保全研究所安茂里庁舎(長野県長野市)
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Invited
  • [Presentation] オキシイミノセファロスポリン系薬耐性Salmonella spp.の分子学的解析.2015

    • Author(s)
      7.斎藤さとみ, 郡美夫,外山雅美,堀内綾香,長野由紀子, 長野則之.
    • Organizer
      第44回薬剤耐性菌研究会
    • Place of Presentation
      ホテル松島大観荘(宮城県宮城郡松島町)
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-30
  • [Presentation] オキシイミノセファロスポリン系薬耐性Salmonella spp.の分子学的解析.2015

    • Author(s)
      斎藤さとみ, 小穴こず枝,長野由紀子, 長野則之.
    • Organizer
      第10回日本臨床検査学教育学会学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学旭総合研究棟(長野県松本市)
    • Year and Date
      2015-08-19 – 2015-08-21
  • [Presentation] 複雑化する薬剤耐性グラム陰性桿菌の検出法とその問題点.2015

    • Author(s)
      長野則之.
    • Organizer
      第16回北陸病原微生物研究会
    • Place of Presentation
      キャッスルイン金沢(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-07-18
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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