日本の多剤耐性緑膿菌が産生するカルバペネマーゼの進化様式の解明

日本多重耐药铜绿假单胞菌产生碳青霉烯酶进化模式的阐明

基本信息

批准号：
20K16252
负责人：
菱沼知美
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

本研究の目的は、日本の医療施設で分離されたMDRP臨床分離株の分子疫学解析を通して、カルバペネマーゼの進化様式を解明することである。申請者は昨年度までに、日本の医療施設でVIM型カルバペネマーゼ産生MDRPの分離率が上昇し、特定の地域ではプラスミド由来のVIM遺伝子が短期間で変異を繰り返し拡大しつつあることを明らかにした。本年度は、2021年度に同定したプラスミド上にVIM-24遺伝子をタンデムリピートに保有するカルバペネム耐性緑膿菌の細菌学的特性を解析した。まず、緑膿菌PAO1へのプラスミドの接合伝達試験を実施した。全てのプラスミドはフィルター接合によってPAO1へ伝達された。次に、シャトルベクターpUCP19に1コピーVIM-24およびタンデムリピートVIM-24をクローニングし、それぞれをPAO1へ導入した形質転換体を作成した。どちらのPAO1形質転換体も、それぞれcefepime, ceftazidime, imipenemおよびmeropenemに対して耐性を獲得したが、両形質転換体においてMICに差はなかった。しかし、1/2MIC濃度のセフェピム存在下でのgrowth kinetics assayおよびtime-killing assayを実施したところ、薬剤なしと比較して、1コピーの形質転換体は増殖が抑制されたが、タンデムリピートの形質転換体はほとんど影響を受けなかった。ウェスタンブロッティングにより両形質転換体VIMタンパク発現量を解析したところ、タンデムリピートの形質転換体のVIM-24の発現は1コピーと比較して2.6倍高かった。以上の結果から、カルバペネム耐性緑膿菌のVIM-24タンデムリピートが1/2MICセフェピムに対する耐性を与えることにより、日本の医療施設で拡大していくことが示唆された。

这项研究的目的是通过对日本医疗设施中分离出的MDRP临床分离株的分子流行病学分析来阐明碳青霉烯酶的进化模式。到去年，申请人透露，产生的VIM型碳纤维酶的分离率在日本的医疗设施中有所增加，并且在某些地区，VIM基因与质粒的质粒在短时间内反复扩大。今年，我们分析了碳青霉烯二铜胞菌的细菌学特性，该特性在2021年鉴定出的质粒上携带VIM-24基因的vim-24基因。首先，将质粒的共轭转移测试转移到P.eruginosa pao1中。所有质粒均通过过滤器连接传输到PAO1。接下来，将一个VIM-24和串联重复VIM-24的副本克隆到Shuttle Vector PUCP19中，并制备了转化体，其中每个副本都被引入PAO1中。两种PAO1转化子都分别对头孢菌素，头孢济，imipenem和Meropenem抗性，但两种转化体的MIC均无差异。然而，当在1/2 MIC浓度下进行头孢子症的情况下进行生长动力学测定和杀量测定时，与无药物相比，抑制了1份转化剂的生长，而串联重复转化体几乎不影响。当两种转化剂的表达水平通过蛋白质印迹分析VIM蛋白时，串联重复转化剂中的VIM-24比一个副本高2.6倍。以上结果表明，抗碳青霉烯孢子虫的VIM-24串联串联重复将通过赋予1/2 MIC Cefepime的耐药性在日本的医疗设施中扩展。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Emergence of carbapenem-resistant Pseudomonas alcaligenes and Pseudomonas paralcaligenes clinical isolates with plasmids harbouring blaIMP-1 in Japan

日本出现带有 blaIMP-1 质粒的耐碳青霉烯类产碱假单胞菌和副产碱假单胞菌临床分离株

DOI：
10.1099/jmm.0.001684
发表时间：
2023
期刊：
Journal of Medical Microbiology
影响因子：
3
作者：
Ono Emi;Tohya Mari;Tada Tatsuya;Hishinuma Tomomi;Watanabe Shin;Kuwahara-Arai Kyoko;Kirikae Teruo
通讯作者：
Kirikae Teruo

カルバペネム耐性緑膿菌臨床分離株で見出されたVIM-24メタロβラクタマーゼ遺伝子反復配列

在耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌临床分离株中发现 VIM-24 金属-β-内酰胺酶基因重复序列

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
菱沼知美;多田達哉;遠矢真理;新谷政己;鈴木仁人;小川美保;霜島正浩;切替照雄
通讯作者：
切替照雄

日本の医療施設で分離されたVIM型カルバペネマーゼ産生MDRPの分子疫学解析

日本医疗机构分离出的产生 VIM 型碳青霉烯酶 MDRP 的分子流行病学分析

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
菱沼知美;多田達哉;遠矢真理;霜島正浩;切替照雄
通讯作者：
切替照雄

Plasmids harboring a tandem duplicate of blaVIM-24 in carbapenem-resistant ST1816 Pseudomonas aeruginosa in Japan

日本耐碳青霉烯类 ST1816 铜绿假单胞菌中含有 blaVIM-24 串联副本的质粒

DOI：
10.1089/mdr.2022.0168
发表时间：
2023
期刊：
Microbial Drug Resistance
影响因子：
2.6
作者：
Hishinuma Tomomi;Tada Tatsuya;Tohya Mari;Shintani Masaki;Suzuki Masato;Shimojima Masahiro;Kirikae Teruo
通讯作者：
Kirikae Teruo

Emergence and spread of VIM-type metallo-β-lactamase-producing Pseudomonas aeruginosa clinical isolates in Japan