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2018 Fiscal Year Research-status Report

Molecular epidemiological analysis designed to diagnosis and treatment for infectious diseases caused by highly pathogenic MRSA

Research Project

Project/Area Number 18K06797
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

中南 秀将  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20548515)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsメチシリン耐性黄色ブドウ球菌 / PVL / USA300
Outline of Annual Research Achievements

2018年度は、2017年までに分離された白血球破壊毒素(Panton-Valentine leukocidin:PVL)陽性メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の詳細な分子疫学的特徴を解析した。
(1)各種病原性因子の検出:宿主細胞接着因子(bbp, cna, eno, clfA, clfB, fnbA, fnbB, fib)、表皮剥脱毒素(eta, etb, etd)、腸管毒素(sea, seb, sec, sed, see, seg, seh, sei, sej)、immune evasion cluster (IEC) genes(chp, sak, sep, scn)をPCRで検出した。
(2)各種抗菌薬感受性の測定:PVL陽性株に対して、β-lactam系抗菌薬(ampicillin, oxacillin, cefalexin, cefotaxime, cefcapene, cefdinir, faropenem)、ニューキノロン抗菌薬(norfloxacin, levofloxacin, nadifloxacin, sitafloxacin)、マクロライド系抗菌薬(clarithromycin, azithromycin)、リンコマイシン系抗菌薬(clindamycin)、アミノグリコシド系抗菌薬(gentamicin, arbekacin)、テトラサイクリン系抗菌薬(tetracycline, minocycline)、グリコペプチド抗菌薬(vancomycin, teicoplanin)、オキサゾリジノン系抗菌薬(linezolide)の最小発育阻止濃度(MIC)を測定した。
(3)遺伝子型の決定:Multilocus sequence typing(MLST)、Pulsed-filed gel electrophoresis(PFGE)、arginine catabolic mobile element(ACME)typing、Staphylococcal cassette chromosome(SCC)mec typingにより遺伝子型を決定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

2017年に東京都多摩感染制御ネットワークに参加する11基幹病院(東京医科大学八王子医療センター、日本医科大学多摩永山病院、東海大学医学部付属八王子病院、国立病院機構災害医療センター、公立阿伎留医療センター、青梅市立総合病院、公立福生病院、日野市立病院、立川相互病院、武蔵村山病院、武蔵野赤十字病院)において分離されたPVL陽性MRSAの分離率は約7%であり、2016年とほぼ同等であった。一方、2011年から2017年までに分離されたPVL陽性MRSAに占める強毒株USA300の割合は、70%を超えていることが明らかになった。
これまでに分離された全てのPVL陽性MRSAについて遺伝子型を決定したところ、南米で流行しているUSA300-LV、日本特有のUSA300-LV/J、ヨーロッパで流行しているEMRSA-15、太平洋地域で流行しているSouth West Pacific clone、台湾で流行しているTaiwan clone、インドで流行しているBengal-Bay clone、家畜由来MRSAとして問題となっているLA-MRSAを同定した。したがって、現在、本法で流行しているPVL陽性MRSAは、非常に多様性に富んだ菌株が海外から流入していることが示された。このうち、家畜由来MRSAは、日本人患者から初めての分離例であったため、Case ReportとしてEmerging Infectious Diseasesという学術雑誌に投稿中である(under revision)。また、家族内感染を繰り返す難治性のUSA300のゲノムを解析したところ、従来のUSA300とは異なるタンパクが同定された。

Strategy for Future Research Activity

2019年度は、南米のUSA300-LVとは特徴の異なる日本特有のUSA300-LV/Jについてゲノム解析を行う。さらに、高病原性MRSAに特異的な病原性因子を解明するために、感染実験を実施する。
(1)USA300-LV/Jのゲノム解析:USA300-LV/Jは、沖縄の石垣島の皮膚科クリニックから高頻度に検出されている。最近、東京都内においても同一株が散見されることから、今後、その流行が懸念される。そこで、本菌株のゲノムを解析し、南米で流行しているUSA300-LVのゲノムと比較する。これによって、当該菌株の由来や病原性を解明することが出来る。
(2)高病原性USA300に特異的な病原性因子の解明:皮膚感染症モデルマウスを作成し、高病原性USA300と既知のUSA300の病原性を比較する。さらに、ゲノム解析で明らかにしたタンパクが病原性に関与することを証明する。また、これまでに収集したPVL陽性株について、当該病原性因子のスクリーニングを行う。この結果と患者の病態を照合することで、実臨床における当該病原性因子の影響を明らかにする。

Causes of Carryover

2018年度は、研究が順調に進行したため、やり直しによる追加の費用を抑えることに成功した。2019年度に実施するゲノム解析と動物実験には、多大な費用が必要となる。そのため、次年度使用額は、これらの実験に要する費用に充当する。

  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 本邦で分離されたPVL陽性MRSAの遺伝子型とその特徴2019

    • Author(s)
      髙玉駿介、中南秀将、野口雅久
    • Organizer
      第92回日本細菌学会総会
  • [Presentation] 日本の市中におけるPVL陽性MRSAの流行状況2019

    • Author(s)
      小澤和也、中南秀将、笹井菜央、宮嶋英里、野口雅久
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
  • [Presentation] メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の変化 -病院内で急増する市中型MRSA-2018

    • Author(s)
      中南秀将 、高玉駿介、野口雅久
    • Organizer
      第30回微生物シンポジウム

URL: 

Published: 2021-12-27  

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