Cica Geneus Staph POT Kit の原理と

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1 Principle of Cica Geneus Staph POT Kit and molecular epidemiology of methicillin-resistant Staphylococcus aureus 愛知県衛生研究所主任研究員鈴木匡弘 MASAHIRO SUZUKI (Senior Researcher) Laboratory of Bacteriology, Department of Microbiology and Medical Zoology, Aichi Prefectural Institute of Public Health 2. MRSA の系統 MRSA MRSA MRSA MRSA MRSA MRSA CA-MRSA CA-MRSA 1 CA-MRSA CA-MRSA MRSA MRSA Phage ORF typing POT Cica Geneus Staph POT Kit Cica POT Kit MRSA MRSA MRSA MRSA MSSA meca MRSA meca meca Staphylococcal cassette chromosome mec SCCmec multilocus sequence typing MLST 2 MLST 7 MLST sequence type ST ST clonal complex CC SCCmec cassette chromosome recombinase mec gene complex type subtype SCCmec type subtype MRSA SCCmec type I V 3 ST SCCmec MRSA ST5 CC5 SCCmec type II New York / Japan NY/Japan 4 CA-MRSA ST8 CC8 16 THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 )

2 SCCmec type IV CA-MRSA Toxic shock syndrome toxin-1-1 Panton-Valentine Leicocidin ST89 SCCmec type II ETB SSSS クローンと株はじめに NY/ Japan PFGE PFGE PFGE NY/Japan ST89 SCCmec type II 1 図 1 NY/Japan クローンおよび小児流行クローン各 10 株の PFGE パターン疫学的に関連性が見いだされない NY/Japan クローン様分離株 (2002~2006 年 5 医療機関で分離 ) および小児流行クローン分離株 (2002~2006 年 5 医療機関で分離 ) 各 10 株の PFGE パターンをデンドログラム解析 NY/Japan クローン様分離株は多様な PFGE パターンが見られる ( クラスター A) 一方 小児流行クローン分離株の PFGE パターンはよく似ており 多様性に乏しい ( クラスター B) Cica POT Kit 解析結果においても同様の傾向が見られる MRSA はじめにの感染対策 MRSA 1 MRSA MRSA MSSA MRSA MRSA MRSA MRSA MRSA MRSA MRSA 1 MRSA PFGE PFGE DNA MRSA NY/Japan PFGE 3 PFGE THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 ) 17

3 5. POT 法開発の目的 MRSA PFGE MRSA POT 5 NY/Japan POT POT 1 NY/Japan PFGE 2 3 Cica POT Kit POT 5 MRSA MSSA MRSA 6 6. POT 法の原理 POT ORF Multiplex PCR ORF Genomic islet ORF 1 genomic islet genomic islet 7 genomic islet MLST CC 6 Cica POT Kit genomic islet 2 1 POT1-5, 6 2 MRSA Genomic island genomic island pathogenicity island SCCmec genomic island genomic island genomic island Cica POT Kit Mu50 8 MRSA genomic island 1 ORF 1 POT2-8 SCCmec type II IV mec gene complex class A B cassette chromosome recombinase A2 SCCmec 5 1 POT1-1 4, 7 Prophage 1 2 7, 8 Prophage genomic island ORF ORF ORF ORF 2 Cica POT Kit 図 2 POT 法の概念図 POT 法では菌株識別のためファージを構成する ORF から適当なものを選んで検出し その保有パターンによって遺伝子型を決める a ファージの模式図 黄色ブドウ球菌ファージは機能単位で ORF が組み合わさったモザイク構造となっている 模式図では同一番号の部分は同一 ORF から構成されているとする を検出した場合 ΦA ΦB ΦC はそれぞれ となる b 黄色ブドウ球菌ゲノムに溶原化しているファージの模式図 黄色ブドウ球菌ゲノム中には 1~2 個のファージが溶原化していることが多い 左のゲノムには ΦA および ΦB 右のゲノムには ΦA および ΦC が溶原化しているとする 模式図 a の を検出した場合左右のゲノムはそれぞれ となり POT 法ではこのパターンを遺伝子型とする ファージを構成する ORF は多いため 溶原ファージを構成する ORF の組み合わせは複雑となり 菌株識別に利用することができる 18 THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 )

4 prophage ORF 13 1 POT2-2 7, POT Cica POT Kit 21 ORF Tn554 1 POT2-1 Tn554 CC 7. Cica POT Kit の実施手順 POT Multiplex PCR PCR Cica POT Kit PCR Cica POT Kit MRSA Cica POT Kit Cica Geneus DNA PCR Cica POT Kit Taq PCR PCR Cica POT Kit ORF 22 2 PCR PCR Mix.1,Mix.2 5X AptaTaq DNA Master PCR 1 4 L 8 L Multiplex PCR PCR 4% 0.5X 1.0X TBE 4% Cica POT Kit 8. POT 型 POT Cica POT Kit 1 0 POT 1 表 1 図 3 の Cica POT Kit 解析泳動パターンから POT 型への変換 POT POT1-POT2-POT3 3 POT1-POT2-POT3 3 POT 3 POT2 POT3 ORF POT1 SCCmec ORF genomic islet MRSA THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 ) 19

5 MRSA 2 POT1 SCCmec type II cassette chromosome recombinase NY/Japan POT POT 表 2 POT1 の値と日本で分離される MRSA クローンの関係 POT ORF 1 PFGE 5 POT 5 13 ORF 2 POT POT POT 15% ORF 1 POT 表 3 同一患者由来株を Cica POT Kit および PFGE 法解析した結果の比較 9. Cica POT Kit の性能 9.1 Simpson s index Cica POT Kit 392 Simpson s index 9 Simpson s index 2 NY/ Japan MRSA 255 MRSA 65 MSSA 72 Cica POT Kit SmaI PFGE PFGE MRSA Cica POT Kit 232 PFGE 249 Simpson s index POT 型の安定性 MRSA 3 68 Cica POT Kit SmaI PFGE PFGE % POT PFGE Cica POT Kit による院内感染の解析 3 MRSA Cica POT Kit SmaI PFGE (a) (b) 図 3 集団感染由来 MRSA の Cica POT Kit 解析及び PFGE 解析集団感染発生が疑われた同一病棟から得られた 9 株の MRSA を Cica POT Kit (a) および PFGE 法 (b) で解析した Cica POT Kit PFGE 法ともに菌株番号 1 ~3 5 7 が同一パターン (POT 型 ) となり集団感染が強く示唆された 加えて菌株番号 4 および 6 が同一パターン (POT 型 ) となり とは別の集団を形成していた 菌株番号 8(POT 型 ) および 9(POT 型 ) は POT 型 PFGE パターンともに異なっており 集団感染とは異なる MRSA と考えられる 50:50bp ラダー PC: ポジティブコントロール 1~9: 菌株番号 L:λ ラダー SM: 画像解析用サイズマーカー 20 THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 )

6 POT PFGE POT PFGE POT PFGE Cica POT Kit PFGE Cica POT Kit POT POT ORF 1 POT POT2 POT3 POT Cica POT Kit PFGE 11. おわりに POT MRSA POT Cica POT Kit MRSA Cica POT Kit 5 M. Suzuki, Y. Tawada, M. Kato, H. Hori, N. Mamiya, Y. Hayashi, M. Nakano, R. Fukushima, A. Katai, T. Tanaka, M. Hata, M. Matsumoto, M. Takahashi and K. Sakae. J. Appl. Microbiol M. Suzuki, M. Matsumoto, M. Takahashi, Y. Hayakawa and H. Minagawa. J. Appl. Microbiol M.T. Holden, E. J. Feil, J. A. Lindsay, S. J. Peacock, N. P. Day, M. C. Enright, T. J. Foster, C. E. Moore, L. Hurst, R. Atkin, A. Barron, N. Bason, S. D. Bentley, C. Chillingworth, T. Chillingworth, C. Churcher, L. Clark, C. Corton, A. Cronin, J. Doggett, L. Dowd, T. Feltwell, Z. Hance, B. Harris, H. Hauser, S. Holroyd, K. Jagels, K. D. James, N. Lennard, A. Line, R. Mayes, S. Moule, K. Mungall, D. Ormond, M. A. Quail, E. Rabbinowitsch, K. Rutherford, M. Sanders, S. Sharp, M. Simmonds, K. Stevens, S. Whitehead, B. G. Barrell, B. G. Spratt and J. Parkhill. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A M. Kuroda, T. Ohta, I. Uchiyama, T. Baba, H. Yuzawa, I. Kobayashi, L. Cui, A. Oguchi, K. Aoki, Y. Nagai, J. Lian, T. Ito, M. Kanamori, H. Matsumaru, A. Maruyama, H. Murakami, A. Hosoyama, Y. Mizutani Ui, N. K. Takahashi, T. Sawano, R. Inoue, C. Kaito, K. Sekimizu, H. Hirakawa, S. Kuhara, S. Goto, J. Yabuzaki, M. Kanehisa, A. Yamashita, K. Oshima, K. Furuya, C. Yoshino, T. Shiba, M. Hattori, N. Ogasawara, H. Hayashi, K. Hiramatsu. Lancet P.R. Hunter and M.A. Gaston. J Clin Microbiol 参考文献 1 M. Z. David and RS Daum. Clin. Microbiol. Rev M. C. Enright, N. P. Day, C. E. Davies, S. J. Peacock and B. G. Spratt. J. Clin. Microbiol J.A. Otter and G. L. French. Lancet. Infect. Dis T. Ohkura, K. Yamada, A. Okamoto, H. Baba, Y. Ike, Y. Arakawa, T. Hasegawa and M. Ohta. J. Med. Microbiol THE CHEMICAL TIMES 2011 No.3( 通巻 221 号 ) 21

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