レファレンスセンター等報告

「大腸菌」

1) 全ゲノム配列解析 (SNP解析) を用いた腸管出血性大腸菌(EHEC) サーベイランスの高精度化

感染研・細菌Ⅰ部李 謙一

2) ①大腸菌の O-genotyping について②精度管理用菌株の配布について

感染研・細菌Ⅰ部伊豫田 淳

地方衛生研究所・保健所等

型別法 型別能 時間 コスト 特徴

PFGE（パルスフィールドゲル電気泳動） ○ △ ○ 高い汎用性

MLVA（Multilocus variable tandem repeat analysis) ○ ○ ○ O157, O26, O111のみ

全ゲノム配列を用いたSNP解析 ◎ △ × 系統解析, 病原性遺伝子の検出等も可能

目的：従来法（PFGE, MLVA）との比較から、SNP解析によるEHECの分子疫学的解析手法を確立する.

EHECの分子疫学的解析

解析結果(血清型, PFGE型, MLVA型)の還元

感染研細菌Ⅰ部

MLVAO157, O26, O111

菌株 (年間 3,000-4,000株)

PFGEその他のO群

150341

150542

150393

150373

150337

150151

150152

150242

150281

150338150339150340

150213

150387

150239

142774

150240150241150243150395150616

142676

150238 15

0174

150375

141004

141247 141341

151387

051104

140990

141544

121512140452

141202142321

142478

132137

151171

142136

150400150977

150376

140961150342

0.020

PFGE法との比較

・ 他のPFGE型類似株とは別のSNP型.

・2014-2015年に発生したO121の広域感染事例

→ PFGE型類似株（n=44）の全ゲノム解析 (SNP解析)

最尤法による系統樹

・同一PFGE型 = 同一SNP型

・PFGE型類似株から同一SNP型の抽出が可能.

・同一SNP型特異的配列の抽出と簡易検出系（PCR）が構築可能.

・ 同一PFGE型株＋PFGE型類似株 (7株): 同一SNP型.

全ゲノム配列を用いたSNP解析16SNPs

51SNPs

≦7 SNPs

0.05

最尤法系統樹

6.4 SNPs

7.5 SNPs

Sakai

2.6 SNPs

・ 4つのMLVA 型の O157 (n=116)の全ゲノム解析 (SNP解析)

MLVA法との比較

22.0 SNPs

・ 同一MLVA型 = 同一SNP型

・ MLVA の型別能 ＜ SNP 解析の型別能

まとめ：従来法 (PFGE /MLVA) にSNP解析法を追加することで効率的かつ高精度な菌株サーベイランスが可能になる.

全ゲノム配列を用いたSNP解析

2) ①大腸菌の O-genotyping について

147

15

184 147

352

unique

identical or similar

182

O血清群 (O serogroup) O遺伝子型 (O genotype)

wzx/wzy and wzm/wzt-based sorting

defective

162 grouped

into total Og type

total

Gp1-Gp15O14 & O57

O血清群 → O遺伝子型

UniqueOg-type

162プライマーセット

効率的検査系の確立

MP2

MP3

MP4

MP5

MP6

MP1

MP8

MP9

MP10

MP11

MP12

MP7

MP14

MP15

MP16

MP17

MP18

MP13

MP20

MP19

Og165Og103Og111Og157Og26

Og121Og145

Og112acOg148Og158Og114Og144Og159Og169

OgGp1OgGp9

OgGp11OgGp12OgGp4OgGp3

OgGp13OgGp2

Og9Og41Og33

Og108Og174Og60Og54Og80Og92

Og98Og96Og59Og69Og82

Og177Og71Og95Og93

Og172Og88Og37

OgGp8Og23

Og163Og170Og99

Og116

Og150Og30Og84

Og183Og75

Og113Og160Og138Og132

Og40Og45

OgGp10Og7

Og182Og109Og79

Og181Og171

Og58Og12

Og141Og179Og11

Og140Og81Og56Og21

Og43Og187Og180Og173Og110Og147Og120Og185

OgGp15

Og102Og38Og64Og51Og61Og70Og35Og34Og97

Og133OgGp7Og149

Og5Og22Og19Og16

Og105Og87

Og100Og176Og175OgO3Og76Og85Og66

Og112ab

Og104Og53

Og155OgGp14

Og32Og65

Og154Og131

Og130Og49Og4

Og52OgGp6Og83

Og139Og24

Og184Og48Og39Og10

Og28abOgGp5Og36

Og156

Og91Og86

Og152Og8

Og115Og25

Og78Og128Og15

Og166Og161Og29Og55

Og1Og146O119

Og142Og167Og74Og125

Og63Og6

Og126Og143Og27

Og168Og136

20ﾏﾙﾁﾌﾟﾚｯｸｽ PCR（MP1-20）

Iguchi A et al. J Clin Microbiol. (2015)

Og タイピングの実用化

デンカ抗血清による型別結果との整合性確認：

Og型と一致した場合： 抗血清を用いた確認は省略.

Og型が不一致 (OUT/OgUT) の場合： 抗血清で確認.

・ 抗血清セット維持費用の大幅削減・ 新規Og型の同定が可能

②精度管理用菌株の配布について

配布可能菌株 (1) ：下痢原性大腸菌PCRコントロール用菌株

配布可能菌株 (2) ： 志賀毒素遺伝子PCRコントロール用菌株

配布可能菌株 (3) ： EQA用菌株 (EHEC)