全文PDF - 感染症学雑誌 ONLINE JOURNAL

488
原
著
Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis の遺伝子解析による
emm 型別と経口抗菌薬感受性
1)
埼玉県衛生研究所臨床微生物担当,2)北里大学大学院感染制御科学府,3)北里生命科学研究所感染情報学研究室,
4)
獨協医科大学病院感染防止対策課,5)東京大学医学部付属病院感染制御部,6)東京都老人医療センタ―研究検査科
砂押
山本
三澤
克彦1)3) 油橋
芳尚4) 奥住
慶樹5) 安達
宏美2)
捷子4)
桂子6)
小林
吉田
生方
玲子3)
敦4)
公子2)3)
(平成 18 年 3 月 6 日受付)
(平成 18 年 4 月 18 日受理)
Key words : Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis , emm typing, drug susceptibility,
macrolide resistance
要
旨
2003 年 9 月から 2005 年 10 月までの期間に,11 医療機関から Lancefield の抗血清による凝集反応で,A
群,C 群,あるいは G 群のいずれかに凝集した総計 593 株の β 溶血性レンサ球菌の送付を受けた.それら
のうち,生化学的性状検査によって 128 株が Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis( S. equisimilis )
と同定された. S. equisimilis と同定された菌株の Lancefield の抗血清による分類では,A 群凝集株が 5 株,
C 群凝集株が 17 株,そして G 群凝集株が 106 株であった.これらの菌株は,若年層では呼吸器感染症由来
の検査材料からの分離が多かったが,40 歳代以上では血液や閉鎖性膿汁,関節液からの分離が多く認めら
れた.病原性に関わる M タンパクをコードする遺伝子解析による emm 型別では,27 種の型が認められた.
本来無菌的である検査材料から検出された菌において,さまざまな emm 型が認められた.また,すべての
菌株が病原性に関わる slo , sagA , skcg 遺伝子を保持していた.本菌に対する経口抗菌薬のペニシリン系
薬とセフェム系薬の抗菌力は,0.016∼0.031µg!
mL と優れていた.しかし,マクロライド系薬や levofloxacin
には明らかな耐性を示す菌も認められた.
これらの成績から, S. pyogenes や S. agalactiae 以外には,病原性が乏しいとされてきた β 溶血性レンサ球
菌の再検討が必要なことが示唆された.
〔感染症誌
序
文
80:488∼495,2006〕
従来,C 群や G 群溶血性レンサ球菌は,検出され
β 溶血性レンサ球菌 は,Lancefield の 凝 集 反 応 に
たとしてもほとんどが病原性に乏しいものとして扱わ
よって A 群,B 群,C 群,G 群および F 群等に分類
れ,本来無菌的である閉鎖性の検査材料(平素無菌的
されることはよく知られていることである.しかし,
検査材料)からの検出菌でないかぎり,臨床的に重要
これらの群別は菌名を表わすものではない.菌の生化
視されなかった.
学的性状に基づくと,同一の菌種として同定された菌
ところが,最近実施した C 群,G 群溶血性レンサ
においても,Lancelield の血清型別ではいくつかの群
球菌に関する全国的なアンケート調査によると,これ
に 分 類 さ れ る1).1996 年 に 提 唱 さ れ た Streptococcus
らの細菌に対する注目すべき実態が明らかにされ
( S. equisimilis )はその
dysgalactiae subsp. equisimilis2)
た3).すなわち,これらのレンサ球菌は,血液,関節
典型で,A 群,C 群,G 群に凝集する株が含まれる1).
液,あるいは閉鎖性膿汁から分離されることが予想よ
別刷請求先:(〒108―8641)東京都港区白金 5―9―1
北里大学北里生命科学研究所感染情報学研究室
砂押 克彦
りもはるかに多く,また重症感染症例もかなり認めら
れたということである.加えて,これらの細菌の分離
症例には,壮年期以上の基礎疾患を有している患者が
感染症学雑誌 第80巻 第 5 号
S. dysgalactiae subsp. equisimilis の疫学
489
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多数を占めていることが明らかにされた.つまり,こ
子解析による型別,いくつかの病原遺伝子の保有状
れらの実態は,日本社会における生活習慣病を抱える
況,および経口抗菌薬に対する感受性について検討し
人口の相対的増加,あるいは超高齢化社会を反映して
たので報告する.
いると推定される.
C 群,G 群に属するレンサ球菌が,近い将来におい
検査材料と方法
1.検査材料と対象菌株
て臨床上問題化するという懸念は,国立感染症研究所
2003 年 9 月から 2005 年 10 月までの 26 カ月間に,
の感染症発生動向調査からも推測される4).全発症例
11 医療機関から Lancefield の抗血清による凝集反応
が把握の対象となっている Streptococcus pyogenes( S.
で A 群,C 群,あるいは G 群のいずれかに凝集した
pyogenes :GAS)による劇症型感染症の中に,2000
β 溶血性レンサ球菌の送付を受けた.総計 593 菌株が
年 頃 か ら C 群,あ る い は G 群 溶 血 性 レ ン サ 球 菌
収集された.それらの菌株のうち,2 の項に示す生化
(GCS,GGS)による発症例が散見されている.しか
学的性状検査によって,128 株が Streptococcus dysga-
も,それらのレンサ球菌は S. equisimilis と同定されて
lactiae subsp. equisimilis( S. equisimilis )と同定され
おり,病原性に関連する数種の遺伝子を保持している
た.これらの菌株は,Lancefield の凝集反応試験によっ
ことが報告されている5).また,その病原性関連遺伝
ては,A 群凝集株が 5 株,C 群凝集株が 17 株,そし
子は, S. pyogenes と共通していることが次第に明ら
て G 群凝集株が 106 株と分類された.
かになってきている6).
その他に,C 群,あるいは G 群レンサ球菌として
一方,わが国においては,重症感染症から分離され
送付を受けた菌株のうち,16 株はいわゆる Anginosus
た C 群,G 群溶血性レンサ球菌についての報告は散
group に属する菌種と判定されたため,今回の検討か
7)
∼9)
見される
が,一般検査材料から分離される当該菌
の疫学研究はなされていない.
らは除外した.
2.生化学的性状検査
そのような背景から,C 群および G 群として収集
上述した被験菌株の菌名は,Manual of Clinical Mi-
された菌株の中の S. equisimilis について,emm 遺伝
crobiology1)において, S. equisimilis の判定項目 と し
平成18年 9 月20日
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て記載されている次の項目を重要視した.すなわち,
3.遺伝子解析による emm 型別
C 群,あるいは G 群に凝集することに加え, S. pyo-
遺伝子解析による emm 型別はすべての菌株を対象
genes に較べて(i)β 溶血性が強いこと,(ii)コロニー
とした.血液寒天培地上に発育したコロニーからの溶
がグロッシ―で大きいこと,(iii)PYR(ピロリドニ
菌液の作製は既に述べた方法10)に従った.DNA 増幅
ルアシルアミダーゼ:アミノペプチダーゼ)試験が陰
用 の primer は Table 1に 示 し た 塩 基 配 列11)12)を 用 い
性であること,(iv)β-D-グルクロニダーゼ(βGUR)
た.すなわち,sense
活性が陽性であることなどである.PYR 試験は,正
M タンパクの細胞膜通過時のシグナルペプタイドを
確に判定できる PYR cards(Oxoid Biochemical Iden-
コ ー ド す る N 末 側 の basic
region 部 位,reverse
tification System, OXOID)を用い,その成績を基準
primer は C 末側の conserved
region 部位に設計し
と し た.並 行 し て,Rapid
た.
ID32
STREP(ビ オ メ
リュー)による生化学的性状検査も実施したが,PYR
primer は菌体内で合成された
PCR 反応液(50µL)の組成は,10×EX buffer 5µL,
の再現性が劣るため,Rapid ID32 STREP による検査
dNTP
は糖利用能のみを菌種同定の参考とした.
EX Taq DNA
mix 4µL,各 primer
(100pmol)
0.25µL,Takara
ポリメラーゼ 0.25µL,DNA sample
なお,前述した A 群に凝集した 5 株は,PYR 試験
2µL,DW 38.25µL とした.DNA 増幅条件は,94℃,
が陰性,βGUR 陽性,さらに次項に記す emm 型が C
5 分の DNA 変性後,94℃,30 秒,52℃,1 分,72℃,
群,G 群レンサ球菌の保持するタイプに型別されたこ
2 分!
cycle と し て 30cycle 実 行,最 後 に 72℃,10 分
とから S. equisimilis とした.
の伸長反応を行った.DNA の増幅が確認されたサン
感染症学雑誌 第80巻 第 5 号
S. dysgalactiae subsp. equisimilis の疫学
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の溶菌液の作製,ならびに DNA 増幅反応条件などは
3 の項に準じた.
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に示したが,血液寒天培地上に発育したコロニーから
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5.薬剤感受性の測定
薬剤感受性の測定は penicillinG(PCG)
,ampicillin
(ABPC)
,amoxicillin(AMPC)
,cefdinir(CFDN)
,
cefditoren(CDTR)
,faropenem(FRPM)
,clarithromycin
(CAM)
,azithromycin
(AZM)
,および levofloxacin(LVFX)の 9 薬剤とした.これらの薬剤は,当
該企業から力価の明らかなものの分与を受けるか,あ
るいは購入して使用した.
6.マクロライド系薬耐性遺伝子の検索
マクロライド系薬耐性遺伝子の検索には,Table 1
13)
プルは常法 に従って DNA を精製後,塩 基 解 析 を
に示す 3 種類の primer を使用した.すなわち,50S
―
行 っ た.シ ー ク エ ン ス 用 primer の 配 列 は,5’
リボソームをジメチル化する酵素をコードする ermB
TATTCGCTTAGAAAATTAAAAACAGG ― 3 ’であ
遺伝子検索用17),同様にジメチル化する酵素をコード
る.
する ermA(ermTR)遺伝子検索用18),そしてマクロ
次いで,sense 側 primer 寄りの塩基配列が解読で
きた位置より 300bp 前後のデータを emm の相同性を
検索する目的で,CDC の Streptococcus pyogenes Data-
ライド系薬の菌体外への排出に関わる膜タンパクを
コードする mefA 遺伝子検索用19)20)である.
溶菌液は emm 型別の際に作製した DNA サンプル
base(http:!
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www.cdc. gov!
ncidod!
biotech!
strep!
液と同様に作製し,既報10)の反応組成液を用い,94℃,
strepblast.html)へ送付した.解析結果は電子メール
2 分の DNA 変性後,94℃,15 秒,53℃,15 秒,72℃,
にて返却された.emm 型は塩基配列が 95% 以上の相
15 秒!
cycle の条件で 35 サイクルの増幅反応を行っ
同性を示すことを基準とした.
た.終了後のサンプルは電気泳動を行い,DNA 増幅
の有無を判定した.
4.病原性遺伝子検査
S. equisimilis と さ れ た す べ て の 菌 株 に つ い て,
Streptolysin
tolysin
14)
15)
O をコー ド す る slo 遺 伝 子
,Strep-
5)
S をコードする sagA 遺伝子 ,ストレプトキ
ナーゼをコードする skcg 遺伝子16)の有無を調べた.
それぞれの遺伝子検索に用いた primer は Table 1
平成18年 9 月20日
成
績
1. S. equisimilis 分離例の年齢分布と検査材料
Fig. 1には, S. equisimilis が分離された症例の年齢
分布を示す.20 歳代と 70 歳代にピークを認める 2 峰
性分布を示し,学童期に多く分離される S. pyogenes
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のそれとは明らかに異なっていた.
的検査材料より分離された S. equisimilis (20 株)の
また,Fig. 2には, S. equisimilis が分離された症例
emm 型の分布である.分離頻度の高い emm 型の棒グ
の年齢と検査材料との関係を示した.すなわち, S.
ラフの上にプロットされている株が目立つが,特定の
equisimilis が分離された検査材料の内訳は,喀痰が 30
emm 型への片寄りは認められず,10 の emm 型に分
検体,咽頭が 25 検体,閉鎖性膿汁と血液がそれぞれ
散していた.
14 検体,扁桃ぬぐい液が 9 検体,関節液 5 検体,耳
漏 4 検体であった.
なお,128 株すべての株が slo 遺伝子,sagA 遺伝子,
skcg 遺伝子を保持していた.
小児期から成人の 30 歳代にかけては,咽頭・扁桃
3.薬剤感受性
ぬぐい液,あるいは喀痰からの分離が 80% 近くを占
Table 2に は,128 株 の S. equisimilis に 対 す る β-ラ
めていたが,40 歳代から 50 歳代になると,閉鎖性膿
クタム系薬の PCG,ABPC,AMPC,CFDN,CDTR,
汁や血液からの分離例が次第に多くなり,60 歳代以
FRPM の 6 薬 剤,マ ク ロ ラ イ ド 系 薬 の CAM と
上ではさらに血液や関節液といった平素無菌的検査材
AZM,お よ び LVFX の 計 9 薬 剤 に 対 す る MIC
料からの分離が相対的に多くなっていた.統計学的に
range,MIC50,MIC90 の成績を示す.
も S. equisimilis が分離される検査材料は,症例の年齢
2
本菌の β―ラクタム系薬感受性は, S. pyogenes に対
に よ っ て 有 意 に 異 な る と い う 結 果 で あ っ た(χ =
する薬剤感受性と同様に,極めて優れていた.MIC90
68.166,p=0.0000(**)
)
.
値の優れた順に記すと,PCG=AMPC=CDTR(0.016
2. emm 型別および病原遺伝子の保有状況
µg!mlL)>ABPC=CFDN=FRPM(0.031µg!mL)
Fig. 3には, S. equisimilis 128 株の emm 型別の結果
であった.β―ラクタム系薬に対する感受性が低下し
を示す.C 群,G 群に分類されるレンサ球菌の emm
たと思われる株は認められなかった.
型は,図でも明らかなように,27 の emm 型に区別さ
Fig. 4に は,128 株 に 対 す る マ ク ロ ラ イ ド 系 薬 の
れ,疫学的には多くの型が分布していることが示され
CAM および AZM 感受性とマクロライド耐性遺伝子
た.その中でも,比較的菌株数の多かった型は,stG10.0
の保有状況を示す.ermA 遺伝子,ermB 遺伝子および
(13.3%)
,stG6.1(10.9%)
,stG6792.0(10.2%)など
mefA 遺 伝 子 の い ず れ か を 保 持 す る 株 が 14 株
であった.
(10.9%)認められた.その内訳は ermA 保持株が 3
また,図中の星印は,血液や関節液などの平素無菌
株,ermB 保 持 株 が 4 株,そ し て mefA 保 持 株 が 7 株
感染症学雑誌 第80巻 第 5 号
S. dysgalactiae subsp. equisimilis の疫学
であった.
493
遺伝子はその制御下に置かれていると報告されてい
なお,PCR によって上記 3 種類の耐性遺伝子の保
持が認められなかった菌株の中に,AZM に対して 8
る24).その意味では,本菌もまた嫌気的条件下におい
て病原性は増強されるものと解される.
µg!
mL 以上の MIC を示す株が 4 株認められた.この
著者らは S. equisimilis の全国的なアンケート調査3)
4 株が示す MIC からは,3 種類のマクロライド耐性遺
および本論文において, S. equisimilis は若年層におい
伝子とは別の耐性機構を有していると考えられた.
ては咽頭や扁桃,あるいは喀痰からよく分離されるの
ニューキノロン系薬については,LVFX の感受性
に対し,40 歳以上の壮年期においては平素無菌的検
のみ測定したが,Table 2と Fig. 4に示すように,本
査材料から分離されることが有意に多く,そのほとん
mL,MIC50 は 1µg!
菌に対する MIC range は 0.5―2µg!
どが基礎疾患を有している患者であることを明らかに
mL と劣っていた.
mL,MIC90 は 2µg!
してきた.そのことは,基礎疾患のない年齢層におけ
考
察
る S. equisimilis の感染創は局所にとどまるが,基礎疾
近年,わが国においても,Vandamme ら2)によって
患を抱える症例においては,ひとたび菌が組織内に侵
提唱された S. equisimilis が S. pyogenes の保有する病
入すると,上述した菌側の多くの病原因子によって容
原因子のいくつかを保持し,時に侵襲性の重症感染症
易に重篤な感染症が成立するものと推察される.今
を惹起することが報告され始めている5)7)∼9).
後, S. equisimilis による発症のメカニズムについて,
しかし,細菌検査室においてレンサ球菌を同定しよ
宿主側と菌側からのさらなる研究が求められる.
うとすると,信頼できる同定キットがなく,また安易
最後に,治療用抗菌薬と S. equisimilis との関係につ
に迅速キットに頼ると誤りを生じかねないといった懸
いて述べておきたい.本邦において当該菌がヒト由来
念も生じている.今回,収集された β 溶血性レンサ
の検査材料からどの程度の割合で分離されていたのか
球菌について詳細な同定を行った結果, S. equisimilis
は,ほとんど明らかにされていない.しかし,1990∼
と判定するキーポイントは,Lancefield の凝集反応に
1996 年に血液培養から分離されたレンサ球菌につい
よって C 群,G 群溶血性レンサ球菌と判定されるこ
て私達が調べた成績では,明らかな β 溶血性を示す
とに加え,CO2 培養 20 時間後において,i)S. pyogenes
大きなコロニーのレンサ球菌は分離されていなかっ
よりも強い β 溶血性を示すこと,ii)グロッシ―な大
た25).東京都老人医療センタ―の安達らの成績(2006
きいコロニーを形成すること,iii)アシルアミダーゼ
年 1 月 29 日,第 17 回日本臨床微生物学会・モーニン
活性を調べる PYR 試験が陰性であること,iv)β―グ
グセミナ―)によれば,2000 年頃より血液からの本
ルクロニダーゼ活性が陽性であること,の 4 点が重要
菌の分離が急上昇してきたと発表している.
であると考えられた.こ れ ら の 性 状 の 確 認 か ら S.
この時期には新たなマクロライド系,ニューキノロ
equisimilis と判定された 128 株は, S. pyogenes におい
ン系の経口抗菌薬が市販され始めている.このことも
て認められる emm 型ではなく,すべて stc あるいは
本菌分離例の増加と関係を有しているかもしれない.
stg 番号の付いた emm 型に分類された.つまり,遺
何故ならば,これらのマクロライド系薬やニューキノ
伝子検査の不可能な細菌検査業務においては,血液寒
ロン系薬に対する S. equisimilis の感受性はペニシリン
天培地上に発育した β 溶血性コロニーが A 群,C 群,
系薬やセフェム系薬に比して明らかに劣ることが今回
あるいは G 群に凝集する場合,上記の性状試験を実
の検討で明らかとなったからである.のみならず,こ
施することが菌種の同定にとって不可欠と考える.
れらの菌の中には既にマクロライド系薬やニューキノ
一方, S. equisimilis が S. pyogenes の M タンパクに
ロン系薬に耐性を示す菌も見られているからである.
近似の M タンパクを産生すること,さらには strep-
今後, S. equisimilis による感染症に対して,何が適切
tolysin O,streptolysin S,そしてストレプトキナー
な治療抗菌薬となり得るのかを早急に検討して行かな
ゼをコードする遺伝子を保持していることは,本菌が
ければならないであろう.
ヒトに病原性を発揮するためには極めて重要な因子で
謝辞:本研究における菌株の収集にご協力を賜りまし
あると思われる. S. pyogenes では,emm を始めとし
た,医療法人社団神鋼会神鋼病院臨床検査室の高橋敏夫さ
て, C5a ペプチダーゼ21),IgG 結合タンパク22),IgA
ん,兵庫県立尼崎病院研究検査部の幸福知己さん,西神戸
結合タンパク の遺伝子群が mga 遺伝子によって調節
医療センタ―臨床検査技術部の山本 剛さん,
(株)キュ
されていることが知られ,しかも嫌気条件下でその発
―リン細菌検査室の小林とも子さん,越谷市立病院臨床検
現量が増加するという示唆に富む現象が報告されてい
査科細菌検査室の五十里博美さん,千葉県こども病院検査
る23).
部の澤田恭子さん,東芝病院臨床検査部の深澤鈴子さん,
23)
S. equisimilis にも mga 遺伝子と近似の調節遺伝子
が存在していて,emm 遺伝子とストレプトキナーゼ
平成18年 9 月20日
独立行政法人労働者健康福祉機構東北労災病院検査科の黒
川いくさんに厚く御礼申し上げます.
494
砂押 克彦 他
文
献
1)Ruoff KL, Whiley RA, Beighton D: Streptococ-
cus . In:Murray PR, Baron EJ, Jorgensen JH,
Pfaller MA, Yolken RH(eds)
. Manual of Clinical
Microbiology. American Society for Microbiology, Washington DC, 2003;p. 405―21.
2)Vandamme P, Pot B, Falsen E, Kersters K,
Devriese LA:Taxonomic study of Lancefield
Streptococcal groups C, G, and L ( Streptococcus
dysgalactiae ) and proposal of S. dysgalactiae
subsp. equisimilis subsp. nov. Int J Syst Bacteriol 1996;46:774―81.
3)生方公子,砂押克 彦,小 林 玲 子,奥 住 捷 子:C
群および G 群溶血性レンサ球菌による侵襲性感
染 症 に つ い て の ア ン ケ ー ト 調 査.感 染 症 誌
2006;80:480―7.
4)IDSC 国立感染症研究所 感染情報センター:
http : !
!
idsc.nih.go.jp!
iasr!
index-j.html.
5)Ikebe T, Murayama S, Saitoh K, Yamai S,
Suzuki R, Isobe J, et al.:Surveillance of severe
invasive group-G streptococcal infections and
molecular typing of the isolates in Japan. Epidemiol Infect 2004;132:145―9.
6)Kalia A, Enright MC, Spratt BG, Bessen DE:
Directional gene movement from humanpathogenic to commensal-like Streptococci. Infect Immun 2001;69:4858―69.
7)Hirose Y, Yagi K, Honda H, Shibuya H, Okazaki
E:Toxic shock-like syndrome caused by nongroup A beta-hemolytic streptococci. Arch Intern Med 1997;157:1891―4.
8)Kugi M, Tojo H, Haraga I, Takata T, Handa K,
Tanaka K:Toxic shock-like syndrome caused
by group G Streptococcus. J. Infect 1998;37:
308―9.
9)Hashikawa S, Iinuma Y, Furushita M, Ohkura
T, Nada T, Torii K, et al.:Characterization of
group C and G Streptococcal strains that cause
Streptococcal toxic shock syndrome. J Clin Microbiol 2004;42:186―92.
10)Ubukata K, Muraki T, Igarashi A, Asahi Y,
Konno M:Identification of penicillin and other
beta-lactam resistance in Streptococcus pneumoniae by polymerase chain reaction. J Infect Chemother 1997;3:190―7.
11)Beall B, Facklam R, Thompson T:Sequencing
emm-specific PCR products for routine and accurate typing of group A Streptococci. J Clin
Microbiol 1996;34:953―8.
12)Whatmore AM, Kehoe MA:Horizontal gene
transfer in the evolution of group A streptococcal emm -like genes:gene mosaics and variation in Vir regulons. Mol Microbiol 1994;11:
363―74.
13)Hasegawa K, Chiba N, Kobayashi R, Murayama
S, Iwata S, Sunakawa K, et al.:Rapidly increasing prevalence of β-lactamase-nonproducing,
ampicillin-resistant Haemophilus influenzae type
b in patients with meningitis. Antimicrob
Agents Chemother 2004;48:1509―14.
14)Ferretti JJ, McShan WM, Adjic D, Savic DJ,
Lyon K, Primeaus C, et al.:Complete genome
sequence of an M1 strain of Streptococcus pyogenes . Proc Natl Acad Sci, USA 2001;98:
4658―63.
15)Okumura K, Hara A, Tanaka T, Nishiguchi I,
Minamide W, Igarashi H, et al.:Cloning and sequencing the streptolysin O genes of group C
and group G streptococci. J Sequencing and
Mapping 1994;4:325―8.
16)Walter F, Siegel M, Malke H:Nucleotide sequence of the streptokinase gene from a groupG Streptococcus. Nucleic Acids Res 1989;17:
1262.
17)Trieu-Cuot P, Poyart-Salmeron C, Carlier C,
Courvalin P:Nucleotide sequence of the erythromycin resistance gene of the conjugative
transposon Tn 1545 . Nucleic Acids Res 1990;
18:3660.
18)Sepp l H, Skurnik M, Soini H, Roberts MC,
Huovinen P:A novel erythromycin resistance
methylase gene ( ermTR ) in Streptococcus pyogenes . Antimicrob Agents Chemother 1998;
42:257―62.
19)Clancy J, Petitpas J, Dib-Haji F, Yuan W, Cronan M, Kamatu AV, et al.:Molecular cloning
and functional analysis of a novel macrolideresistance determinant, mefA , from Streptococcus pyogenes . Mol Microbiol 1996;22:867―79.
20)Tait-Kamradt A, Clancy J, Cronan M, Dib-Hajj
F, Wondrack L, Yuan W, et al.: mefE is necessary for the erythromycin-resistant M phenotype in Streptococcus pneumoniae . Antimicrob
Agents Chemother 1997;41:2251―5.
21)Chen CC, Clearly PP:Cloning and expression
of the streptococcal C5a peptidase gene in Escherichia coli : linkage to the type 12 M protein
gene. Infect Immun 1989;57:1740―5.
22)Heath DG, Boyle MDP, Clearly PP:Isolated
DNA repeat region from fcrA76 , the Fc-binding
protein gene from an M-type 76 strain of group
A streptococci, encodes a protein with Fcbinding activity. Mol Microbiol 1990;4:2071―
9.
23)Podbielski A, Flosdorff A, Weber-Heynemann
J:The group A streptococcal virR 49 gene
controls expression of four structural vir regulon genes. Infect Immun 1995;63:9―20.
24)Geyer A, Schmidt K−H:Genetic organization
of the M protein region in human isolates of
感染症学雑誌 第80巻 第 5 号
S. dysgalactiae subsp. equisimilis の疫学
group C and G streptococci : two types of multigene regulator-like ( mgrC ) regions. Mol Gen
Genet 2000;262:965―76.
25)五十嵐厚美,村木 智 子,旭 泰 子,森 伴 雄,
495
奥住捷子,生方公子,他:血液培養由来口腔レ
ンサ球菌のペニシリン結合蛋白と蛍光基質によ
る菌種同定.日臨微誌 1997;7:178―84.
Emm Typing by Genetic Identification of Streptococcus dysgalactiae
subsp. equisimilis and Susceptibility to Oral Antibiotics
Katsuhiko SUNAOSHI1)3), Hiromi ABURAHASHI2), Reiko KOBAYASHI3), Yoshitaka YAMAMOTO4),
Katsuko OKUZUMI4), Atsushi YOSHIDA4), Yoshiki MISAWA5), Keiko ADACHI6) & Kimiko UBUKATA1)3)
1)
Department of Clinical Microbiology, Saitama Institute of Public Health, 2)Graduate School of Infection Control Sciences Kitasato University3) and Laboratory of Infectious Agents Surveillance, Kitasato Institute for Life Sciences, Kitasato University, 4)Division of Infection Control, Department of Medical Safety Administration, Dokkyo University
School of Medicine Hospital, 5)Department of Infection Control and Prevention, University of Tokyo Hospital, 6)Laboratory Medicine, Tokyo Metropolitan Geriatric Medical Center
A total of 593 β-hemolytic streptococci belonging to Lancefield group A (GAS), group C (GCS) or group
G (GGS) according to agglutination tests were collected from 11 medical institutions between September
2003 and October 2005. In total, 128 strains were identified as Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (S.
equisimilis) using physiological tests. Of these strains, 5 strains were agglutinated to Lancefield group A, 17
strains to group C, and 106 strains to group G. Most of these strains were largely isolated from clinical specimens collected from young patients with respiratory infections and middle-aged patients (in their 40s);most
of the strains were isolated from blood, atretic pus, or joint fluid. Genetic analysis of the emm gene encoding
the M protein revealed that these strains could be classified into 27 types. Also, many emm types were
found in strains isolated from normally aseptic clinical specimens. In addition, all strains tested had slo, sagA,
and skcg genes, which contributed to their virulence. The susceptibility of the strains to oral penicillin and
cephalosporin antibiotics was excellent, with MICs ranging from 0.016 to 0.031mg!
mL. In contrast, strains
carrying the macrolide resistant elements of the ermA, ermB, and mefA genes and strains showing a high resistance to levofloxacin were also confirmed in this study. These results suggest that β-hemolytic streptococci, except for S. pyogenes and S. agalactiae, should be reconsidered as a causative pathogen in streptococcal infections.
平成18年 9 月20日