Research press release

ゲノム塩基配列解読で得られた赤痢の流行に関する手がかり

Nature Genetics

Genome sequencing provides insights into dysentery epidemics

開発途上国における細菌性赤痢の最も一般的な原因であるソンネ赤痢菌(Shigella sonnei)のグローバルコレクションを用いてゲノム塩基配列解読が行われ、その結果を報告する論文が、今週、Nature Genetics(オンライン版)に掲載される。この研究は、最近の細菌性赤痢の流行の過程に関する手がかりをもたらしている。

ソンネ赤痢菌は、ヒトに適応した大腸菌で、毎年約1億5千万症例にのぼる赤痢の原因菌である。過去において、ソンネ赤痢菌は、開発途上国における細菌性赤痢の主要な原因の一つとなっていたが、最近になって、経済移行国でも出現し、経済発展や衛生状態と水質の改善と結びついていることが多い。

今回、N Thomsonたちは、過去65年間に単離された132の地域と時代に分布するソンネ赤痢菌の全ゲノム塩基配列解読を行った。そして系統発生解析が行われ、感染力・病原性の強い菌株の出現時期と伝播経路を示した詳細な進化史が得られた。その結果、現在の赤痢菌感染は、最近、ヨーロッパから外へ伝播した、いくつかの正体の明らかな細菌系統に由来する少数のクローンが原因であることが明らかになった。また、Thomsonたちは、この細菌系統の伝播において抗菌薬耐性が何らかの役割を果たしたと考えている。さらに、Thomsonたちは、水質が改善された経済移行国における赤痢発生率の上昇原因として、Plesiomonas shigelloidesへの感染が減ったことを挙げている。P. shigelloidesは、交差免疫をもたらし、一部の汚染された水から見つかっている。

Genome sequencing of a global collection of Shigella sonnei, the most common cause of shigellosis, or baciliary dysentery, in developing countries is reported in a study published online this week in Nature Genetics. Their study provides insights into the course of recent shigellosis epidemics.

S. sonnei are human-adapted E. coli responsible for approximately 150 million cases of dysentery each year. S. sonnei historically were a primary cause of baciliary dysentery in developed countries, but have recently emerged also in transitional developing countries, often connected to economic developments and improvements in sanitation and water quality.

Nicholas Thomson and colleagues sequenced the whole genomes of 132 geographically and temporally distributed S. sonnei isolated over the course of 65 years. Their phylogenetic analysis provides a detailed evolutionary history, showing when epidemic strains emerged, and tracing the routes of spread. They show that current infections are caused by a small number of clones from several defined lineages, which have recently dispersed out of Europe. They also suggest that antimicrobial resistance has played a role in the dissemination. Finally, the authors suggest that the increased incidence in transitional countries with improved water quality can be attributed to reduced exposure to P. shigelloides, which provides cross-immunity and is found in some contaminated water.

doi: 10.1038/ng.2369

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