豚レンサ球菌血清型1と14および2と1/2の識別を可能とするPCR法

要約

人獣共通感染症の病原体として重要な豚レンサ球菌のうち、最も危険な血清型2および14の株を識別するPCR法である。本法により、これらの型別用抗血清を整備していない検査機関でも識別することが可能になる。

  • キーワード:豚レンサ球菌、遺伝子型別、血清型推定、PCR法、塩基置換検出
  • 担当:動物衛生研究部門・細菌・寄生虫研究領域・病原機能解析ユニット
  • 代表連絡先:
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

血清型別は多くの病原細菌で実施されている型別法であり、主要血清型の監視は感染症をコントロールする上で重要である。豚の髄膜炎や心内膜炎の原因となり、人獣共通感染症の病原体としても重要な豚レンサ球菌においても血清型別は行われている。特に血清型2および14の株は豚や人から最も高頻度に分離されることから、これらを識別し、監視することは家畜および公衆衛生上極めて重要である。
豚レンサ球菌は菌体を覆う莢膜の抗原性の相違により30以上の血清型に分けられている。これらの型別には各型に対応した型別用抗血清が必要だが、本菌の抗血清は診断薬として市販されていないため、一般的な検査機関では血清型別を実施できない。そのため、各血清型に特異的なPCR法で血清型を推定する代用法が普及しつつあるが、最も重要な血清型である2型と14型は既報のPCR法ではそれぞれ1/2型と1型と区別することができず、豚レンサ球菌症のコントロールに必要な血清型の監視が十分に行えていなかった。
そこで本研究では、豚レンサ球菌の2型および14型株を1/2型および1型と区別するPCR法を開発することにより、一般的な検査機関でも重要な血清型株の監視を可能にする。

成果の内容・特徴

  • 本成果であるPCR法は、莢膜合成関連遺伝子内の1塩基の違いを見分けることにより豚レンサ球菌の血清型1と14および2と1/2を区別する方法であり、2組のプライマーを用いた2つのPCR(PCR1およびPCR2)で構成される。
  • 本PCR法は、PCR1およびPCR2のどちらのPCRで標的遺伝子が増幅されるかにより、血清型を識別する(図1 本年度成果)。
  • 血清型1、2、1/2、14の野外株(計132株)を用いて本PCR法を検証したところ、全株を正確に識別できたことから、本法は極めて有用な型別法である。

成果の活用面・留意点

  • 本PCR法と豚レンサ球菌の各血清型に特異的な莢膜合成関連遺伝子を検出するマルチプレックスPCR法(2014年普及成果情報)を合わせて使用することにより、型別用抗血清を整備していない検査機関でも、本菌の既知の全35血清型の推定が可能になる(図1)。
  • 本PCR法の標的遺伝子以外の変異により、莢膜を発現しない血清型別不能株が野外には一定数存在するため、実際の血清型と合致しない場合があることに留意する。

具体的データ

図1 開発したPCR法を活用した豚レンサ球菌の血清型別に代用する遺伝子タイピング法

その他

  • 予算区分:交付金、競争的資金(科研費)
  • 研究期間:2016～2020年度
  • 研究担当者:
    大倉正稔、髙松大輔、Sonia Lacouture(モントリオール大)、Lorelei Corsaut(モントリオール大)、David Roy(モントリオール大)、Jean-Philippe Auger(モントリオール大)、Guillaume Goyette-Desjardins(モントリオール大)、Marie-Rose Van Calsteren(モントリオール大)、Mariela Segura(モントリオール大)、Marcelo Gottschalk(モントリオール大)、Sarah Teatero(オンタリオ州公衆衛生局)、Taryn B T Athey(オンタリオ州公衆衛生局)、Nahuel Fittipaldi(オンタリオ州公衆衛生局)、Martin Alcorlo(ロカソラーノ化学物理研究所)、Juan A Hermoso(ロカソラーノ化学物理研究所)
  • 発表論文等:
    • Lacouture S, Okura M. (equally contributed) et al.(2020)J. Vet. Diagn. Invest. 32:490-494
    • Roy D. et al. (2017) Sci. Rep. 7:4066