2021 Fiscal Year Research-status Report
Profiling of multidrug-resistant E. coli in urban sewage in Asia and Africa by using whole-genome sequencing
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18K18881
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
原田 英典 京都大学, アジア・アフリカ地域研究研究科, 准教授 (40512835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五味 良太 京都大学, 工学研究科, 助教 (30794284)
松田 知成 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50273488)
松村 康史 京都大学, 医学研究科, 准教授 (80726828)
山本 正樹 京都大学, 医学研究科, 講師 (90726837)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 多剤耐性大腸菌 / 都市下水 / アジア・アフリカ / 全ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では多剤耐性菌の広がりが特に懸念されるアジア・アフリカの新興国の都市部を対象に，都市レベルの多剤耐性大腸菌のプロファイリングを行うことをその目的とした。都市レベルの多剤耐性・病原性パターンの詳細データを創出するとともに，その伝播および環境中への排出実態の解明を目指した。当該年度は，過年度にウガンダで採取し，純化し，さらに全ゲノム解析を行っていたセフェム系第3世代（セフォタキシム）耐性，ニューキノロン系（シプロフロキサシン）耐性，および前者2種およびアミノグリコシド系（ゲンタマイシン）耐性の3剤耐性を持つ大腸菌の96株に加え，さらに都市下水48株（耐性別に各16株），し尿汚泥48株（耐性別に各16株）について，DNA抽出，ライブラリー作成の上，全ゲノム解析を行った。これにより計192株の全ゲノムデータを得るとともに，内，173株については解析に十分な質のデータを得られていることを初期的に確認した。併せて，ウガンダのビクトリア湖周辺における薬剤耐性菌の広がりを把握するための下水，河川水および湖水のメンブレンフィルターろ過試料の22試料について，メタゲノム解析用のDNA抽出・DNA濃度測定を行い，メタゲノム解析に供することができる状態とした。タイにおいては，チャオプラヤ川の下流域における薬剤耐性大腸菌の調査から，大腸菌，セフォタキシム耐性大腸菌，シプロフロキサシン耐性大腸菌の濃度の幾何平均がそれぞれ624 CFU/100mL, 86 CFU/100mL, 182 CFU/100mLであり，薬剤耐性大腸菌濃度と人口密度との間には正の相関があることを明らかにした。また，人口密度が高く，下水処理率が低い地域の河川水から大腸菌のヒト関連遺伝子が他の地点より有意に高い比率で検出されたことから，大腸菌のヒト関連遺伝子の検出比率により下水の未処理放流の程度を推定できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより，現地での調査活動の実施が大幅に遅れ，また，限定的にしか実施できず，解析に必要な現地情報の収集が困難となった。研究協力者による代替的な活動も駆使したが，活動にも大きな制約が生じ，現地データの収集，試料採取に遅れが生じた。すでに入手済みの試料を活用し，試料の分析に取り掛かったが，海外との研究者の往来が困難になったことから，試料分析，データ分析ともに遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス感染症のパンデミックによる渡航不可の状況および活動制約が徐々に解消されつつあり，停滞していた現地での調査活動，データ獲得を急ぎすすめる。合わせて，新たな分析担当者を確保し，すでに獲得済みの試料およびデータを用いて，上記の今後得る予定の情報および二次情報も活用しつつ，目的である都市レベルの多剤耐性大腸菌のプロファイリングを代替的にすすめる。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより，研究代表者および分担者自身による現地での調査活動がまったく実施できず，旅費の執行がゼロになるとともに，試料採取にも遅れが生じ，海外との研究者の往来が困難になったことから，連携研究者による試料分析，データ分析ともに遅れが生じ，物品費の使用も限定的となった結果，次年度使用額が生じた。新型コロナウイルス感染症のパンデミックによる渡航不可の状況および活動制約が解消される見通しの中，現地調査のための旅費として使用し，新たな分析担当者を確保し，すでに獲得済みの試料分析およびデータ解析のための物品費および人件費に使用する。
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