2017 Fiscal Year Annual Research Report
Validation of microbial safety in drinking water in the world by comparative genomics of Vibrio cholerae
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16H05830
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
丸山 史人 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30423122)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村瀬 一典 京都大学, 医学研究科, 研究員 (40710869)
竹村 太地郎 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (60572899)
中川 一路 京都大学, 医学研究科, 教授 (70294113)
野中 里佐 獨協医科大学, 医学部, 講師 (70363265)
植木 尚子 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (50622023)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コレラ / ゲノム疫学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は特にベトナムでの解析を進めている。ベトナムでは多くの途上国と同様抗菌薬の使用量が非常に多く、臨床的な使用とともに農水産物の生産段階での多量の使用が大きな問題となっている。多くのビブリオ属細菌はエビ等の病原体として知られており、養殖池でビブリオ病予防のために抗菌薬が長期間使用されることも多い。ヒトにおける薬剤耐性菌感染に関する解析は十分とは言えないが多数報告されているのに比較し、環境中における薬剤耐性菌の調査研究は非常に報告が少ない。本研究ではエビ養殖池、農村部での農業・生活用水、河川水の解析を行い、ヒトにおける薬剤耐性菌侵淫とそのゲノム情報との比較解析を行うことで、耐性遺伝子の伝達特性、拡散・消長の過程を微生物生態学的見地から明らかにすることを目的としている。本年度はベトナム北部ナムディン省60検体、タイビン省40検体、ハイフォン市近郊46検体の環境水（河川、農業生活用水）および養殖池の検体解析を行った。選択培養法によりV. choleraeを分離した。現在分離株のうち２０検体の全ゲノム解析を進めるとともに、2016年度に収集した株の全ゲノム配列を用いて薬剤耐性遺伝子の検索を進めている。また愛媛大学沿岸環境科学研究センター共同利用研究として「Vibrio属細菌が利用する遺伝子伝達機構の多様性解明と日本沿岸からのVibrio choleraの分離」にも採択された。愛媛県河川・沿岸域および台湾養殖場からのV. choleraeの分離に成功し、抗原性および毒素遺伝子の有無について明らかにした。得られた50株については現在全ゲノム配列解析中であり、遺伝的多様性解析および薬剤耐性プロファイルを明らかにした。今後ベトナム分離株との比較解析を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定は下記のとおりである。
1) 各調査研究実施国における環境水の採取、2) 各検体からの細菌DNA抽出およびメタゲノム解析、3) V.choleraeならびにVibrio属細菌の分離およびゲノム配列取得・系統解析。そして、調製したDNA検体を用いて、定量PCRによる薬剤耐性遺伝子の量的解析と分布の解析を行う。定量PCRは水産養殖で検出頻度の高い種々の薬剤耐性遺伝子（tet(M), sul2, floRなど）および臨床分野で注目されるカルバペネム耐性遺伝子について行う。特にカルバペネム耐性遺伝子が検出された場合には、耐性菌株分離を行い、より詳細な分布を明らかにする。さらに同種間、異種間の遺伝子伝達に関与するファージ、プラスミド等の伝達因子の同定を行う。１）の環境水の採取は各国にて1０検体ずつ、チリ（テムコ周辺、アンタファガスタ周辺各５ヶ所）、日本（愛媛漁港、東京湾、神戸港を予定）、ベトナム（北部ナムディン省チュクニン郡近郊10ヶ所）にて行う。同時に水温、塩濃度、溶存酸素濃度等の基礎データの収集を行うであったが、チリの採水数が不充分であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ベトナム北部タイビン省、ナムディン省、南部ベンチェ省のエビ養殖池の水、農業・生活用水、河川水を各地年に2度ずつ（夏季、冬季）採取し、選択培養によるビブリオ属細菌の分離と薬剤耐性菌のスクリーニングを行う。抗菌剤としてはテトラサイクリン系（エビ養殖や家畜への使用が多く、環境水への流出が懸念）、カルバペネム系（ヒトでの耐性菌感染が大きな問題）に関してスクリーニングを行う。得られた分離株の全ゲノム配列の解析を行い、菌種の同定と系統解析、ARDBを利用した薬剤耐性遺伝子の抽出を行う。データベースによる検索で複数の薬剤耐性遺伝子が検出された場合には各遺伝子locusの構造を明らかにするため、詳細なゲノム解析とPCR法による確認を行う。平成30年度も平成29年度と同様の解析を行い、分離頻度の比較、季節による差異等の解析を行う。とくに、チリ（テムコ周辺、アンタファガスタ周辺各５ヶ所）の試料採取を重点的にすすめる。
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