水環境における腸球菌の薬剤耐性獲得・伝播メカニズムの解明

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本年度は、都市河川流域を対象とした腸球菌の薬剤耐性と遺伝子解析、in vitro伝達実験を用いた水環境における耐性遺伝子の伝播ポテンシャルの評価を実施した。河川流域を対象とした腸球菌の薬剤耐性と遺伝子解析では、単離した腸球菌について主要なvan遺伝子（vanAとvanB、vanC1、およびvanC2/C3）の保有の有無を調査した結果、vanC2/C3を保有するVREが全調査地点から検出された。さらに、パルスフィールドゲル電気泳動法を用いて101株のvanC2/C3型VRE株の遺伝子型を解析した結果、同一の遺伝子型を有する菌株においても薬剤耐性プロファイルが異なることを見出した。これは、実際の薬剤耐性遺伝子の伝播がヒト消化器官内・水環境中のいずれかで生じたのかは明らかではないものの、水環境中で耐性遺伝子の伝播を示唆する重要な発見であった。本研究成果は、国際オープンジャーナルWaterに掲載された。in vitro伝達実験では、Filter mating法を用いて異なる3種の腸球菌株に対するvanA遺伝子の伝播率を評価した結果、10-7~10-10の程度で受容菌にvanA遺伝子が伝播した。その一方で、液体培地や河川水中といった液相では、vanA遺伝子の伝播は確認されなかった。注目すべき点は、環境条件の中でも、河川底質と活性汚泥の条件においてvanA遺伝子の伝播が、1種の受容菌にのみ確認された点である（河川底質：10-7 T/R、活性汚泥：10-8 T/R）。ここで、河川底質と活性汚泥の腸球菌数はそれぞれ2.6×104 CFU 100g-1と2.1×1010 CFU 100g-1であり、環境中の腸球菌数から推察すると、菌体密度の極めて高い実際の下水処理施設の活性汚泥中において、耐性遺伝子が伝播する可能性があることを示した。