腸球菌の新規線状プラスミドの疫学解析、並びに薬剤耐性遺伝子獲得・伝達機構の解明

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腸球菌は典型的な日和見感染菌であるが、近年多剤耐性化が大きな問題となっている。この多剤耐性化には菌体内に染色体とは別に存在するプラスミドが重要な役割を果たしている。申請者らが2019年に国内のバンコマイシン耐性腸球菌（VRE）より発見した線状構造をしたプラスミド(pELF1型プラスミド）は、特に関西地方で検出されるVREに保持されていることが知られているが、その網羅的な分子疫学解析、生物学的解析は未だ行われていない。令和4年度の本研究目的は、線状プラスミドの全ゲノム解析に基づく分子疫学解析が主題である。大学内に保存してある腸球菌よりコロニーPCR法にて同定した線状プラスミド保有株のゲノム情報を全ゲノムシークエンスにて得たのち、NCBIデータベース上に登録されていたものも含め合計32個のプラスミドの系統解析を実施した。pELF1型プラスミドは国内に留まらず全世界に広く分布しており、その基本骨格は極めて保たれていた。複数のpELF1型プラスミドはバンコマイシン耐性遺伝子などの薬剤耐性遺伝子を獲得しており、IS1216EなどのMobile genetic elementが多様性を生み出していた。また線状プラスミド保有株は全てVREで最多菌種であるEnterococcus faeciumであり、これらは全て多剤耐性を傾向を持つ系統に属していた。分子疫学解析結果と合致するように、pELF1型プラスミドはE. faeciumに課すfitness costが小さく、Transcriptome解析によっても宿主染色体遺伝子の転写レベルでの影響が少なく、またpELF1型プラスミド上に存在するToxin-Antitoxinシステムなどのプラスミドの安定化機構が重要な役割を果たしていると推察された。