Studies on resistance mechanisms of multidrug-resistant Enterobacteriaceae bacteria and the effects of biofilm formation on resistance

多重耐药肠杆菌科细菌耐药机制及生物膜形成对耐药性影响的研究

基本信息

批准号：
20K08849
负责人：
竹村弘
金额：
$ 2.25万
依托单位：
St. Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

わが国で検出されるCREの多くはカルバペネマーゼ産生菌（CPE）ではない所謂non CPE-CREである。またCPEとしてはIMP-1産生Enterobacter cloacaeが多く、その傾向は東日本で顕著である。研究代表者は本研究において、様々な角度からCPE、non CPE-CREの耐性及び薬剤耐性伝達のメカニズム、その疫学的特徴を明らかにしたいと考えている。また現代医療において体内留置デバイスは不可欠なものだが、その周囲に細菌が付着すると、増殖する過程でバイオフィルム（BF）という構造を形成し、これが感染症の難治化の原因となる。このBF中では、生残のために菌同士が協調的に働くことが知られており、抗菌薬に対する抵抗性、BL産生性、耐性遺伝子の伝達効率などに影響を及ぼすことが容易に想像される。この観点から令和4年度に引き続きIMP-1産生E. cloacaeなどプラスミド伝達性耐性遺伝子保有株をドナー、BFを形成した状態の大腸菌をレシピエントとして接合伝達効率を検討する実験系の確立をめざしている。これより先に、BF形成性を定量的に評価するための実験系を既存の方法を改変して自作し、大腸菌の各種臨床分離菌やコンピーテント細胞のBF形成性をスクリーニング検査した。その結果として、先の実験で確立した耐性遺伝子の接合伝達性を評価できる実験系のレシピエント細胞である大腸菌SMUM-6380（ML4909）がBF過剰産生株で、そのBF産生性はMIC付近の濃度のβ-ラクタム薬で増強されることが判明した。さらにMIC測定の対照菌として教室で保存している大腸菌（ATCC25922）の中に、同様のBF過剰産生変異株が含まれていることも判り、そのメカニズムの解明を優先することになった。

在日本检测到的大多数CRE是所谓的非CPE-CRES，而不是产生碳青霉酶的细菌（CPE）。同样，大多数CPE是生产的肠杆菌，这种趋势在日本东部很明显。在这项研究中，主要研究者希望从各个角度阐明CPE和非CPE-CRE传播的抗药性和机制以及流行病学特征。在现代医学中，留置设备是必不可少的，但是当细菌粘附时，它们在生长过程中形成一种称为生物膜（BF）的结构，这会导致棘手的感染性疾病。众所周知，细菌在此BF中共同起作用以生存，并且很容易想象它会影响对抗生素，BL产生的耐药性以及耐药基因传播的效率。从这个角度来看，我们的目标是建立一个实验系统，该系统将从2022年开始持续，以研究使用携带质粒传递抗性基因的菌株（例如产生IMP-1产生的E. cloacae）的结合和传播效率，例如捐助者和大肠杆菌，并形成了BF，并形成了BF。首先，我们创建了一个实验系统，用于定量评估BF形成性能，通过修改现有方法，并筛选和测试大肠杆菌和胜任细胞的各种临床分离株的BF形成特性。结果，发现Escherichia Coli Smum-6380（ML4909）是实验系统的受体细胞，可以评估上一个实验中建立的抗性基因的共轭可转移性，是BF过量产生的菌株，并且其BF产生的BF产生增强了BF的浓度附近的β-乳糖药物在浓度附近的β-乳糖药物。此外，已经发现，作为MIC测量的对照细菌，大肠杆菌（ATCC25922）存储在教室中，其中包含一个类似的突变体，使BF产生过量，并且已经确定阐明该菌株机制的机理优先。