17株のうち4株の緑膿菌がコリスチン耐性を示す
バングラデシュの牛農場を調査した研究者らは、2023年10月から2024年6月に採取した158検体を調べ、難治性感染症に用いる抗菌薬コリスチンに耐性を示す緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）を4株確認した。また研究チームは、食品生産動物や飼料への同薬の使用が国内で禁止されていると研究著者らが述べる中、コリスチン耐性に関連する遺伝子mcr-1も検出した。
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2025年3月25日に発表されたこの研究は、ダッカとバリサルの牛、土壌、農業用水から得られた知見をまとめたものだ。腸球菌（Enterococcus faecalis）24株のうち66.66%が多剤耐性に分類された。緑膿菌17株では23.52%で、それぞれ約16株、4株に相当する。
Abu Bakkar Siddique氏とMd Hafizur Rahman氏らの研究チームによる2025年の牛農場研究は、畜産衛生に関わる実務上の課題を示している。農場周辺で見つかる細菌が複数の薬剤への耐性を持ち、感染症の治療が必要な際に選べる薬が限られる可能性がある。
薬剤耐性とは、微生物に対する薬の効果が弱まることを指す。治療を受ける動物や人ではなく、細菌が薬に耐える能力を獲得または発達させる。動物とその周辺環境の双方で耐性を監視すれば、治療が難しい細菌や耐性遺伝子がどこに存在するかを特定する助けとなる。
研究者が採取した検体
研究チームは主にダッカの牛農場から、糞便、直腸スワブ、創傷スワブ、土壌、水を採取し、バリサルからも少数の検体を採取した。この方法により、動物の体内の細菌と農場環境中の細菌を併せて調べた。
検体は無菌的に採取し、低温で保管したうえで6時間以内に搬送した。検査はダッカのサバールにあるAMR Reference Laboratoryで行われた。研究者らは選択培地で細菌を培養し、VITEK 2システムなどを用いた生化学的同定を行った後、抗菌薬への反応を調べた。
158検体のうち24検体からE. faecalisが分離され、割合は15.18%だった。緑膿菌は17検体から分離され、10.75%だった。分離株とは、同定や検査ができるよう検体から分離して培養した細菌を指す。
主な日付を挙げると、研究の背景は次の通りだ。
- 2022年：バングラデシュで食品生産動物と小売用生鮮食肉から耐性腸球菌を確認した先行研究が発表された。
- 2023年10月～2024年6月：牛農場調査で158検体を採取し、検査した。
- 2025年3月25日：牛農場研究がDiscover Bacteria誌に掲載された。
この2種類の細菌が重要な理由
緑膿菌は日和見病原体であり、特に防御機能が弱った動物や人など、条件が整うと病気を引き起こすことがある。呼吸器感染症や尿路感染症の原因となり、バイオフィルムを形成することもある。バイオフィルムは、細菌が保護層の中で表面に付着して集まったもので、感染症の治療を難しくする場合がある。
E. faecalisは消化管に常在することが多い。条件によっては、乳房の感染症である乳房炎や、心臓内膜に関わる感染症である心内膜炎などを引き起こす。また、より広い細菌集団に影響する耐性遺伝子を保有することもある。
この2種類の細菌は、農場の衛生状態を異なる観点から示す。ひとつは環境中に適応し、病気を引き起こす可能性のある細菌であり、もうひとつは身近な腸内細菌で、病原性を持つ場合や耐性の貯蔵庫となる場合がある。
農場作業者、獣医師、動物、周辺環境は、傷口、糞便、水、汚染された表面などを介して接触する可能性がある。研究著者らは、家畜に関連する耐性菌が人に届く経路として、直接接触や食物連鎖を挙げている。
腸球菌では多剤耐性の割合が高かった
E. faecalisの分離株には13種類の抗菌薬を用いて検査を行った。研究者らは、3種類を超える抗菌薬クラスに耐性を示す分離株を多剤耐性と分類した。この定義では、24株の約3分の2が基準に該当した。
耐性率が最も高かったのはセフロキシムで70.83%、次いでペニシリンが66.67%だった。ペニシリンに感受性と分類された分離株はなかった。耐性と中間反応は別々の検査区分であるため、感受性がゼロでも耐性率が100%未満となることがある。
E. faecalisに対して検査した抗菌薬のうち、感受性率が最も高かったのはチゲサイクリンで70.83%だった一方、12.50%の分離株が耐性を示した。ニトロフラントインとリネゾリドの感受性率はそれぞれ58.33%だった。シプロフロキサシンの感受性率は12.50%と大幅に低かった。
薬剤と菌種の組み合わせによっては、特に慎重な解釈が必要だ。腸球菌は、セフロキシムやセフォキシチンを含む抗菌薬群であるセファロスポリンに自然耐性を持つ。治療薬の選択や獲得耐性の状況を評価する際は、これらの薬剤への反応を細菌の生物学的特性と併せて考える必要がある。
緑膿菌は複数の薬剤に感受性を維持
検査では、緑膿菌17株すべてがメロペネムに感受性を示した。ゲンタマイシンとイミペネムの感受性率はそれぞれ94.12%で、17株中16株に相当する。アミカシンとセフェピムはそれぞれ88.24%、つまり15株が感受性を示した。
アミカシンまたはセフェピムに耐性と分類された分離株はなかったが、一部には中間反応が見られた。ピペラシリンでは58.82%の分離株が中間反応を示した。この結果は、感受性と耐性の二分だけでは調査結果の一部を捉えられないことを示している。
この菌群で最も高い耐性率が報告されたのはチゲサイクリンで、35.29%だった。緑膿菌は一般にチゲサイクリンへの感受性が低いため、この結果も細菌が本来持つ防御機構を踏まえて理解する必要がある。
獣医師にとって、こうした測定の実務的な意義は、追加検査や慎重な処方の判断に役立つことだ。薬剤の選択は、感染を引き起こす細菌、感染部位、動物の状態、使用を定める獣医療上の規則によって決まる。
コリスチンの結果で使用禁止に注目
コリスチンについては、最小発育阻止濃度（MIC）を用いて別途評価した。これは、目に見える細菌の増殖を止める抗菌薬の最小濃度を測る方法だ。研究者らは寒天平板希釈法を用い、異なる濃度で検査した。
緑膿菌4株（23.53%）は、1ミリリットル当たり4マイクログラム以上の濃度で耐性と分類された。3株（17.65%）は、1ミリリットル当たり2マイクログラムの濃度で中間反応と分類された。残る10株は感受性と分類され、そのうち5株は1ミリリットル当たり1マイクログラム、5株は0.5マイクログラム以下の濃度で該当した。
著者らは、E. faecalisの分離株ではコリスチン耐性が確認されなかったと報告した。腸球菌は、コリスチンを含む抗菌薬群であるポリミキシンに自然耐性を持つため、臨床的に解釈するには、菌種に応じた検査基準とその自然耐性に関する知識が必要となる。
著者らによると、バングラデシュでは食品生産動物と飼料へのコリスチン使用が禁止されている。耐性と関連遺伝子の検出は、動物の健康と、難治性感染症に使われる抗菌薬の保護の両面から、監視の重要性を示している。検出された耐性がどのように生じ、農場に広がったのかは、なお明らかになっていない。
遺伝子スクリーニングで判明したことと数値の食い違い
研究者らはポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を用い、選定した9種類の耐性遺伝子を調べた。PCRは特定の遺伝物質の配列を検出する方法で、標的遺伝子の有無を検査できる。
E. faecalisの分離株では、blaCTX-Mが41.66%、blaOXA-48が25%、VIM-1が12.5%、blaNDM-1が8.3%で検出された。検査した24株に当てはめると、それぞれ約10株、6株、3株、2株に相当する。これらの遺伝子は、ベータラクタム系抗菌薬の効果を損なう仕組みに関連している。
研究者らは緑膿菌からmcr-1も検出した。論文の結果の節では保有率を21.05%としている一方、要旨では23.52%としている。論文が特定した緑膿菌は17株であり、数値が異なるため、遺伝子の正確な保有率は不明確だ。
耐性遺伝子は、プラスミドなど細菌間を移動できるDNA上の断片を介して広がることがある。著者らは、家畜、農場環境、獣医療の現場の間で耐性遺伝子がどのように分布し、移動するかを調べるため、細菌の遺伝物質をより詳細に分析するゲノム解析を求めた。
この研究は、抗菌薬への反応パターン間に統計的な関連があることも報告した。緑膿菌ではシプロフロキサシンとイミペネム、メロペネムとレボフロキサシンの間に、E. faecalisではクロラムフェニコールとシプロフロキサシン、セフォキシチンとセフロキシムの間に関連が見られた。著者らは、こうした関連の背後にある仕組みを調べるため、さらなる分子レベルの研究を提案した。
バングラデシュの先行研究では食肉からも耐性を確認
2022年の腸球菌研究は、バングラデシュの食品生産動物と小売用生鮮食肉から得た352検体を調べた。201検体（57%）から腸球菌属が分離された。保有率は農場検体で62%、小売用食肉検体で41%と、21ポイントの差があった。
同研究で分離された菌のうち、E. faecalisは52%を占めた。検査した腸球菌全体では、テトラサイクリンに74%、エリスロマイシンに65%、シプロフロキサシンに34%の耐性が報告された。
先行研究の研究者らは、バンコマイシンに感受性を示さない腸球菌を51株確認した。このうち47株が多剤耐性で、20株は難治性感染症に用いられる別の薬剤リネゾリドにも耐性を示した。51株に占める割合は、それぞれ約92%と39%に当たる。
バンコマイシン耐性遺伝子vanA、vanB、vanC2/C3に加え、gelE、asa1、cpdなど、感染に関わる細菌の特性に関連する遺伝子も検出された。新しい牛農場研究では、E. faecalisの分離株からvanBは確認されなかった。両研究では対象となる検体群が異なり、先行研究は小売用食肉と複数の腸球菌種を含む一方、新しい研究は牛農場とその周辺から得た2種類の細菌に焦点を当てた。
今後の広域監視で明らかにすべきこと
牛農場研究は、特定期間に選ばれた農場で得られた状況の一端を示すものだ。検体の大半はダッカで採取され、バリサルの検体は少数にとどまり、遺伝子スクリーニングの対象も9種類だった。著者らは、動物と環境がつながる現場で耐性を調べるため、より広域な監視とゲノム解析を求めた。
より多くの農場で繰り返し検体を採取すれば、同じ耐性パターンが続いているのか、広がっているのか、変化しているのかを把握しやすくなる。ゲノム解析によって、検出された遺伝子と、それを保有する細菌について、より詳細な状況が分かる可能性がある。検査結果と併せて抗菌薬の使用状況を収集すれば、処方の実態と耐性パターンとの関連も明らかにしやすくなる。
バングラデシュの畜産業にとって、直面する課題は具体的だ。牛農場から分離された細菌の一部は複数の抗菌薬クラスに耐性を示し、緑膿菌4株は研究の検査基準でコリスチン耐性と分類された。研究者らが提案する対応の柱は、監視の強化、感染予防、獣医療の監督である。
要点
- 研究者らは、2023年10月から2024年6月にダッカとバリサルで採取した牛農場および環境由来の158検体を調べた。
- 多剤耐性は、E. faecalis 24株の66.66%、緑膿菌17株の23.52%で報告された。
- 緑膿菌4株がコリスチン耐性と分類され、3株は中間反応を示した。
- コリスチン耐性遺伝子mcr-1が検出されたが、論文の要旨と結果の節で保有率に食い違いがある。
- 緑膿菌17株すべてが、検査室での試験でメロペネムに感受性を示した。
- バングラデシュの先行研究でも、食品生産動物と小売用食肉から多剤耐性腸球菌が確認されている。
- 著者らは、耐性遺伝子の移動を調べるため、より広域な監視とゲノム解析を求めた。
