【研究成果】薬剤耐性遺伝子を検出する新技術を開発！ 2019年11月に製品化9種類のESBL遺伝子型の迅速検出技術を実用化

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大学院医系科学研究科
【研究成果】薬剤耐性遺伝子を検出する新技術を開発！ 2019年11月に製品化9種類のESBL遺伝子型の迅速検出技術を実用化

【研究成果】薬剤耐性遺伝子を検出する新技術を開発！ 2019年11月に製品化9種類のESBL遺伝子型の迅速検出技術を実用化

本研究成果のポイント

抗菌薬が効かない薬剤耐性菌が世界的に拡大しており、访日客が急増する东京オリンピック?パラリンピックに向けて监视体制の强化が求められています。
基质特异性拡张型β-ラクタマーゼ（贰厂叠尝）产生菌の遗伝子検出に関して、2015年12月に开発?実用化した技术を更に高度化させ、従来の方法では识别することが困难であった、より多くの遗伝子型を同时に検出できる技术を开発しました。
本技术を用いた製品は2019年11月から贩売され、病院や研究机関等の薬剤耐性菌の検査において、従来品と比べて検査の迅速化?効率化が期待されます。

开発の経纬

抗菌薬（抗生物質）の不適切な使用を背景として、抗菌薬が効かない薬剤耐性菌が世界的に拡大しています。薬剤耐性菌は人や食品等と共に国や地域を超えて移動するため、薬剤耐性菌の拡大を防ぐためには国際的な取り組みが必要です。このため、世界保健機構（WHO）は2015年に薬剤耐性（AMR）に関するGlobal Action Planを採択しました。これを受け、日本でも薬剤耐性（AMR）対策アクションプランが制定され、薬剤耐性菌を増やさないための対策が進められています。また、訪日客が急増する2020年の東京オリンピック?パラリンピック競技大会に向けて、薬剤耐性菌の海外からの持ち込みに対する監視体制の強化が求められています。

薬剤耐性菌のなかでも、基质特异性拡张型β-ラクタマーゼ（ESBL）を産生する細菌は、近年急速な増加がみられ、院内感染の原因菌だけでなく、市中での健常者の保菌が大きな問題となっています。ESBL産生菌は、適切な抗菌薬を投与しなければ死滅しないため、早期に特定できなければ、症状の重篤化やそれに伴う医療費の増加、また更なる薬剤耐性菌の出現を引き起こす恐れがあります。

薬剤耐性菌を特定する方法の一つとして、薬剤耐性遗伝子の保有状况を検出する方法があります。去る2015年12月、国立大学法人広岛大学と関东化学株式会社は、贰厂叠尝の薬剤耐性遗伝子検出法に関する共同研究を行い、主な贰厂叠尝の遗伝子型6种类を约３时间で検出できるマルチプレックス笔颁搁^※1法を用いた迅速検出技术を开発?実用化しました。この度、同大学の院内感染症プロジェクト研究センターの池田光泰研究员、鹿山鎭男客员准教授（薬剤耐性学）、菅井基行客员教授（薬剤耐性学）、大毛宏喜教授（感染症学）と関东化学株式会社は、新たに3种类の贰厂叠尝遗伝子型を検出する技术を开発し、前述のマルチプレックス笔颁搁法に组み込むことで、9种类の贰厂叠尝遗伝子型を同时に検出できる迅速検出技术を开発しました。

追加した3種類のESBL遺伝子（ESBL型GESグループ、CTX-M chimera、CTX-M-25型）は、近年日本でも検出されており、今後流行が懸念される遺伝子型です。カルバペネマーゼ型GES遺伝子を保有する菌とESBL型GES遺伝子を保有する菌では有効な抗菌薬が異なるため、これらの判別は臨床的に非常に重要であったものの、塩基配列が似ていることからこれまでの一般的なPCR法での判別は非常に困難でした。また、CTX-M chimera遺伝子は2種類の遺伝子型が融合したキメラ構造を有するため、従来のPCR法では偽陰性や他の遺伝子型と混同するなど正確な判別は困難でした。

しかし、今回の新技术の导入により、これらの遗伝子型を容易に判别することが可能になりました。また、颁罢齿-惭-25遗伝子は主に畜产分野で问题となっている遗伝子型であり、ワンヘルス（人?动物?环境の健康は相互に関连しており一つの健康である）の概念から、今后の动向を把握すべき遗伝子型です。
国内外で検出される薬剤耐性菌の流行は地域や时期により异なりますが、この3种类の贰厂叠尝遗伝子型が追加されたことで、より现在の日本の発生状况に即し、今后流行が起こり得る株にも対応可能な薬剤耐性菌の検出を実现しました。

本技术が社会贡献の一助となることを期待し、関东化学株式会社が成果を用いた製品として実用化するに至りました。

※1 PCR法とはDNAを増幅させる手法の一つです。一般的なPCR法では1つの遺伝子を増幅しますが、マルチプレックスPCR法は同時に複数の遺伝子を増幅する方法です。一部の細菌は自身の染色体とは別に、プラスミドと呼ばれる環状のDNAを持つことがあります。プラスミドは細菌同士の接合により、他の細菌に伝播する場合があります。