2017 Fiscal Year Research-status Report
肺炎球菌ワクチン導入後、ワクチン不応株感染症増加を招いた細菌側・宿主側因子の解明
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17K10097
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
石和田 稔彦 千葉大学, 真菌医学研究センター, 准教授 (30344980)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 肺炎球菌 / 13価肺炎球菌結合型ワクチン / 特異抗体価 / 血清型12F / 基礎疾患 / 上咽頭保菌 / 侵襲性肺炎球菌感染症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
侵襲性肺炎球菌感染症分離菌の血清型解析を行い、13価肺炎球菌結合型ワクチン（PCV13)接種との関連性に関して解析を行った。千葉県において、2017年、小児の侵襲性肺炎球菌感染症罹患率が増加していた。そのうち15％の症例がPCV13含有血清型による感染症であったが、これらの感染症の患者は全てPCV13未接種であった。一方、残りの85％の症例は非PCV13血清型であったが、その主体はPCV13接種歴のある小児であった。
侵襲性感染症由来株の血清型に関しては、血清型12F（PCV13非含有型）の急増が認められた。Multi locus sequence typing(MLST)解析を行ったところ、全てST4846で、Pulsefield gel electrophoresis(PFGE）解析においても、同じ泳動パターンを示した。以上の結果から、血清型12Fに関しては、特定の株がアウトブレイクを起こしている可能性が示唆された。
保育園に通園している乳幼児を対象に、上咽頭の細菌解析を実施した。PCV13ワクチン接種を1～3回受けた乳児の上咽頭細菌叢を解析した結果、分離された肺炎球菌の血清型は、PCV13ワクチン非含有型が主体となっていた。これは、PCV13ワクチン導入直後の状況とは異なっており、特徴的な点としては、血清型19A（PCV13含有血清型）が激減したこと、ペニシリン低感受性株として、血清型35B（PCV13非含有血清型）の増加が認められたことがあげられる。また、ペニシリン低感受性の無莢膜型肺炎球菌が複数の小児から検出されたことも新しい知見であった。
血清中の肺炎球菌特異抗体価測定に関しては、PCV13未接種の基礎疾患を有する小児を対象に解析し、基礎疾患を有する小児では、健常児に比べて、PCV13血清型(PCV7含有血清型除く）の特異抗体価が有意に低いことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
PCV13接種歴を確認できた複数の乳幼児（保育園通園児）の上咽頭細菌叢解析を、2017年複数回実施することが出来た。2018年1月には同時に複数の肺炎球菌の血清型解析を実施するため、乳幼児から採取した上咽頭ぬぐい液を直接、長期間保存可能な液体培地付き容器に保管した。また、分離培養によって同時期に検出された肺炎球菌コロニーを複数採取し、同時に複数の血清型の肺炎球菌が検出できるかどうか検討できる体制を整えた。
血液悪性疾患、骨髄移植後の基礎疾患を有するPCV13未接種者のPCV13含有血清型肺炎球菌特異抗体価の測定を行った。その結果、健常者と比較し基礎疾患を有する小児ではワクチンに含まれる肺炎球菌の特異抗体価が有意に低かったことから、基礎疾患を有する小児に対してより積極的なPCV13接種が必要性であることを明らかにしその結果を公表することが出来た。
侵襲性感染症由来株の血清型解析により、現在日本で問題となっている非PCV13血清型が12Fであることを特定できた。問題となる血清型が特定出来たことにより、まず血清型12Fに関する特異抗体価測定とオプソニン活性に関する測定系を確立する方針とした。
PCV13接種の既往がある者で、血清型12Fをはじめとする非PCV13血清型の侵襲性感染症を惹起した小児の、急性期と回復期の血清は保存できており、PCV13接種回数などの情報が得られているため、PCV13接種者と未接種者で非PCV13含有血清型肺炎球菌による侵襲性感染症に罹患した際の免疫応答に関して、比較検討できることが可能になっている。
小児侵襲性肺炎球菌感染症の分離菌の血清型解析については、全国の医療機関から随時解析依頼があることから、抗体測定も含め、検体の解析数に関しては十分な数が確保できている状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
保育園通園中の乳幼児の上咽頭培養から同時期に検出した肺炎球菌の複数のコロニーの血清型解析を行う。また、保存された上咽頭ぬぐい液液体培地から直接PCR法により、肺炎球菌の特異的遺伝子の検出と血清型解析を行い、血清型の多様性について検討する。検討に際して、PCV13接種回数により小児から検出される肺炎球菌血清型の多様性に差がないかどうかを検討する。
血清型12Fについて他の地域から分離された菌株と千葉県で分離された菌株の比較検討を行い、全国的なアウトブレイクにつながらないかどうか、また、海外から分離された菌株との比較検討を行い、国内で流行している株の由来に関して検討する。
血清型12Fの特異抗体測定方法ならびにオプソニン活性の測定方法に関して検討を行う。また、疫学情報から血清型12F以外に、国内で増加しているPCV13非含有血清型が明らかになった場合、その血清型についても特異抗体価とオプソニン活性測定に関する検討を行う。
その後、血清型12Fが分離された侵襲性肺炎球菌感染症症例の急性期と回復期の血清を用いて、血清型12Fの特異抗体価とオプソニン活性の測定を行うと共に、PCV13接種歴・接種回数の違いにより、免疫応答に差がないか否かに関して検討を行う。
PCV13接種が、PCV13非含有型肺炎球菌感染症の免疫応答に影響するかどうかを検証するための動物実験の基礎的検討を開始する。
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| Causes of Carryover |
当初、PCV13非含有血清型肺炎球菌の検討にあたり、より多様性のある血清型検出が予想されていた。しかし、血清型12Fの増加のみが認められたため、血清型解析にかかる費用が当初予定していたよりも少ない使用額で済んだ。
今年度は、血清型12Fを主体とした特異抗体測定法、オプソニン活性測定法を確立する費用が生じる予定であり、その費用として使用する。一方、今後、新たに問題となる肺炎球菌血清型のスクリーニングは継続して行う必要性があり、新たに問題となる血清型が明らかになった場合、血清型12Fと同様に抗体測定法とオプソニン活性法を確立するため、その費用としても使用する予定である。
また、上咽頭細菌叢をより詳細に検討するため、保存液体培地からの肺炎球菌遺伝子と血清型解析の費用にも使用することを計画している。
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[Journal Article] The Incidence of Pediatric Invasive Bacterial Diseases in Nippon Medical School Chiba Hokusoh Hospital before and after the Introduction of Conjugate Vaccines.2018
Author(s)
Sano T, Suzuki T, Nishigori A, Miyatake C, Koizumi S, Kaizu K, Fujita A, Kamisago M, Chang B, Ishiwada N, Asano T.
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Journal Title
J Nippon Med Sch.
Volume: 85
Pages: 34-38
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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