JP2017535250A - 抗菌剤に対するクレブシエラ属種の耐性を予測する遺伝子検査 - Google Patents

抗菌剤に対するクレブシエラ属種の耐性を予測する遺伝子検査 Download PDF

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Abstract

本発明は、parC、KPN01607、gyrA、KPN02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN01951、KPN01961、KPN02114、mhpA、KPN02128、KPN02144、KPN02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN02298、KPN02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN02580、yejH、KPN02621、yfaW、KPN02170、KPN02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN02440、KPN02540、KPN01752、およびKPN04195、並びに/またはKOX26125、KOX13365、KOX16735、KOX25695、KOX12270、およびKOX15055の遺伝子における変異を検出することにより、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染を決定する方法;抗生物質耐性クレブシエラ感染を患う患者の処置を選択する方法;および、クレブシエラ属種の細菌微生物の抗生物質耐性プロファイルを決定する方法、並びに、これらの方法で用いられるコンピュータプログラム製品に関する。例示的な方法では、サンプルを、分子検査に用いて、次に、分子フィンガープリントを行う。次に、結果をリファレンスライブラリーと比較して、その結果を報告する。

Description

本発明は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種(Klebsiella species)による患者の感染を決定する方法、潜在的に耐性であるクレブシエラ株による感染を患う患者の処置を選択する方法、およびクレブシエラ属種の細菌性微生物の抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法、並びに、これらの方法で用いられるコンピュータプログラム製品に関する。
さらに、本発明は、大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエについての抗生物質耐性プロファイルを決定する方法、および、大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエの抗生物質薬に対する耐性を決定する方法に関する。
抗生物質耐性は、薬剤耐性の一形態であり、これにより微生物の亜集団、例えば細菌種のある株が、抗生物質薬に曝されているにもかかわらず生存して繁殖し得る。それは個人の患者にとって重大な健康上の懸念であり、並びに公衆衛生上の主要な問題である。細菌感染のタイムリーな処置は、有効な治療を選択するために、患者から得られた臨床分離株の抗生物質耐性に関する解析を必要とする。一般的に、この目的のために、同定された耐性と、特定の微生物との関連付け(すなわち、ID)が必要である。
抗細菌薬耐性(ADR)は、大きな健康負担を示す。世界保健機関のantimicrobial resistance global report on surveillanceによると、ADRは、ヨーロッパで年間25,000の死、および米国で年間23,000の死を引き起こしている。ヨーロッパにおいて、250万日の余分な在院日数は、15億ユーロの社会的コストにつながっている。米国において、200万件の疾患の直接費用は、200億ドルの直接費用につながっている。総費用は、実質的にはさらに高いと推定され、最大1.6%国内総生産を減少させている。
クレブシエラ属種は、腸内細菌科に属するグラム陰性桿菌である。クレブシエラ・ニューモニエおよびクレブシエラ・オキシトカは、たいていのヒトの感染症の原因である本属の2つのメンバーである。臨床症候群の範囲(spectrum)には、肺炎、菌血症、血栓性静脈炎、尿路感染症、下痢、上気道感染症、創傷感染症、および髄膜炎が含まれる。クレブシエラ・ニューモニエによる感染は、病院において、早期産児および免疫不全患者などの脆弱な人や、高度医療を受けている人の間で、特によく見られる。クレブシエラ・ニューモニエ院内感染肺炎による死亡率は、基礎疾患(underling condition)の重症度により、また適切な抗細菌薬で処置した際でさえ、脆弱な患者において50%を超え得る。
2014 WHO Report 「Antimicrobial RESISTANCE: Global Report on Surveillance」によると、大半の国が、第三世代セファロスポリン(通常病院にて重度感染症を処置するために用いられる)に対するクレブシエラ・ニューモニエの30%を超える耐性を報告している。これは、クレブシエラ・ニューモニエ感染が確認されているか、または、疑われている者に対する処置が、より高いコストと、カルバペネム耐性株のさらなる拡大のリスクとを伴うカルバペネム系薬剤に頼らなければならないことを意味する。該報告により、後者が驚くべき割合であり、いくつかの患者群において、たとえあったとしても、ほとんど代替処置の選択肢を残さないことが見出された。
多剤耐性病原菌により引き起こされる感染症の大幅な増加の進行は、特に病院内において、および、重症疾患の患者にとって、大きな脅威となる。新薬の開発は、長期に渡る費用のかかる事業であり、研究と開発に多くの投資を行うにもかかわらず、最後の数年で停滞する。
広域スペクトルの抗生物質を大量に処方することは、細菌における多剤耐性の進行を促進する。また、部分的に感受性のある抗生物質の適用は、細菌株が課された選択圧に起因して耐性を高めて進化する可能性を高める。それ故に、迅速に患者を階層化して、患者に最適な治療を提供するために、より注意深く抗生物質を選択するための臨床的に適用可能な方法が必要とされている。さらに、遺伝的薬剤耐性メカニズムについての知識の向上が、新薬につながり得る。
一般に、抗菌処置に対する細菌の耐性メカニズムは、かなり相当な部分を、生物の遺伝学に頼っている。個々の遺伝子または分子メカニズムは、細菌のゲノム上、または、異なる細菌間で交換可能なプラスミド上のいずれかでコードされる。最も一般的な耐性メカニズムには、以下が含まれる:
1)排出ポンプは、膜に存在する高親和性逆輸送システムであり、抗生物質を細胞の外へ輸送する。例えば、テトラサイクリンに対する耐性。
2)特定の酵素が、抗生物質の活性を失うように、抗生物質を修飾する。ストレプトマイシンの場合、該抗生物質は、もはやリボソームに結合してタンパク質合成を遮断しないように、化学的に修飾される。
3)抗生物質を分解する酵素が産生され、それにより抗生物質は失活する。例えば、ペニシリナーゼは、ペニシリン分子のβラクタム環を切断するβラクタマーゼ酵素の群である。
その上、いくつかの病原菌は薬剤に対して自然耐性を示す。例えば、ある生物は抗生物質の輸送システムを欠損し得、または、抗生物質分子の標的が該生物に存在しない。
原則として薬剤に感受性である病原菌は、現存する遺伝物質の修飾(例えば、ある感染において、約1億の細菌あたり1つの頻度で生じる、抗生物質耐性についての自然突然変異)または他の起源からの新たな遺伝物質の獲得により、耐性となり得る。一例は遺伝子水平伝播であり、DNAの小さなパケットに含有された遺伝物質が、同種の個々の細菌間、あるいは異種の個々の細菌間でさえ移動できるプロセスである。遺伝子水平伝播は、形質導入、形質転換、または接合により生じ得る。
概して、抗菌剤に対する感受性/耐性の試験は、異なる濃度の抗菌剤で生物を培養することにより行われる。
今のところ、耐性/感受性試験は、疑わしい細菌の培養物を得て、それを様々な抗生物質薬プロトコールに供し、かつ、細菌が特定の物質の存在下で生育しない場合を決定することにより実行される。この場合、細菌は耐性ではなく(すなわち該抗生物質薬に感受性である)、個々の患者にその治療を施すことができる。
手短に言えば、寒天プレートに、患者のサンプル(例えば、尿、痰、血液、便)を一晩播種する。翌日、個々のコロニーを用いて、培養または質量分析の使用のいずれかにより生物を同定する。同定された生物に基づき、該生物の処置に用いられる薬剤を増加していく濃度で含有する新しいプレートに播種し、さらに12−24時間生育させる。生育を阻止する最も低い薬剤濃度(最小発育阻止濃度−MIC)を、試験した薬剤に対する感受性/耐性を決定するために用いる。該プロセスは、経験的に患者が処置される期間のうち少なくとも2〜3日の作業日数を要する。結果に至るまでの時間の大幅な減少が、特に生命に関わる疾病の患者において必要とされ、また、抗生物質の広範な誤用を解決するために必要とされる。
近年の技術進歩は、細菌の同定を改善することを約束する。近年の発展には、迅速な細菌同定のためのPCRベースのテストキット(例えば Biomerieux Biofire Tests, Curetis Unyvero Tests)が含まれる。これらのテストにより、非常に限られた数の薬剤に対しては、選択された耐性の遺伝子座の検出が可能であるが、培養によるASTとの相関関係は提供されない。質量分析は、臨床サンプルにおける病原菌の同定のために、用いられることが増えてきており(例えばBruker Biotyper)、抗生物質に対する感受性/耐性の検出方法を確立するために、研究が続いている。例えば、マトリックス支援レーザー脱離イオン化−飛行時間型(MALDI TOF)質量分析が細菌の検出に、成功裏に応用されているが、本技術の耐性試験への応用は、未だに初期段階である。
遺伝子型タイピング技術における大幅な改善は、新しい種類の遺伝学的抗菌感受性試験を促進した。既に2002年に、Beerenwinkelおよび共同研究者が、ウイルスゲノムに応じたHIV−1薬剤耐性の多様性について研究し、471の異なる臨床HIV分離株でエラー率15%未満という、彼らの遺伝学的手法の性能の良さを示した(Beerenwinkel, N. et al. Diversity and complexity of HIV-1 drug resistance: a bioinformatics approach to predicting phenotype from genotype. Proc Natl Acad Sci U S A 99, 8271-6 (2002))。これらの発展と一致して、また、次世代シーケンシング(NGS)の進歩に駆り立てられて、様々な細菌についての耐性メカニズムの遺伝学的な根拠が現在調査されている。現在、黄色ブドウ球菌、結核菌、肺炎連鎖球菌またはクレブシエラ・ニューモニエなどの様々なグラム陰性細菌およびグラム陽性細菌が解析されている。
これらのいくつかの薬剤に対して、少なくとも2つの標的が指定されることが知られており、例えば、シプロフロキサシン(ドラッグバンク ID 00537; http://www.drugbank.ca/drugs/DB00537)の場合、標的にはDNAトポイソメラーゼIV、DNAトポイソメラーゼIIおよびDNAジャイレースが含まれる。個々の第二の標的は未だ同定されていないが、他の薬剤についてもまた、同様であることが期待され得る。一般的な制御の場合、関連する遺伝子部位は共に、共通の相関関係または冗長性を天然に示すであろう。
薬剤耐性は、遺伝子多型と関連し得ることが知られている。このことは、耐性試験が確立された臨床診療である、ウイルスにも適用できる(例えばHIV遺伝子型タイピング)。最近になって、微生物において、および、例えばいくつかの細胞増殖抑制剤に対する腫瘍耐性が遺伝的変異と関連し得るヒトなどの高等生物においてさえ、耐性がまた、遺伝的な原因を有することが示されてきている。
Wozniak et al. (BMC Genomics 2012, 13(Suppl 7):S23)は、遺伝子型および表現型データに基づく黄色ブドウ球菌の薬剤耐性の遺伝的決定因子を開示している。Stoesser et al.は、全ゲノム配列データを用いた、大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエ分離株の抗菌薬感受性の予測を開示している(J Antimicrob Chemother 2013; 68: 2234-2244)。
Chewapreecha et al (Chewapreecha et al (2014) Comprehensive Identification of single nucleotid polymorphisms associated with beta-lactam resistance within pneumococcal mosaic genes. PLoS Genet 10(8): e1004547)は、グラム陽性肺炎連鎖球菌(Streptococcus Pneumonia)における変異を同定するために、比較法を用いた。
クレブシエラ属種による感染症の迅速かつ正確な検出、および、抗菌薬治療への応答の予測は、未だ対処されていない高い臨床的必要性となっている。さらに、現在の治療法を個別化し、また、新薬を開発するために、病原菌の遺伝的多様性の理解は極めて重要である。
本必要性は、本発明によって対処されるものである。
本発明者は、分子検査を用いて、抗菌薬に対する細菌の感受性/耐性を検出することに用いられ得る試験を開発する目的で、クレブシエラ属の臨床分離株の大規模コホートの全ゲノムシーケンシングを行い、遺伝的変異プロファイルを古典的な培養による抗菌薬感受性試験と比較することによって、本必要性に対処した。
本発明者は、抗菌薬(抗生物質など)に感受性、あるいは、耐性のいずれかである、クレブシエラ属種の微生物のゲノムについて、詳細な研究を行った。本情報に基づき、ヌクレオチドレベルの個々の遺伝子または変異に基づき、クレブシエラ株の耐性パターンについて詳細な解析を提供することが、今や可能である。本解析には、個々の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性、並びにそれらのクラスターの同定が含まれる。これにより、単一の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性のみならず、抗菌薬(抗生物質など)の群、例えばラクタム系およびキノロン系抗生物質、あるいは、さらに全ての関連抗生物質薬に対する耐性の決定もまた可能となる。
それ故、本発明は、患者におけるクレブシエラ感染の処置のための抗生物質などの適切な抗菌薬の選択を大幅に容易にし、ひいては診断および処置の質を大きく改善するであろう。
第一の局面によると、本発明は、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ感染を決定する方法としても記載され得る、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染を決定する診断方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)以下の表1aおよび/または表1b、または表2aおよび/または表2bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ株による感染を示す、
のステップを含む診断方法を開示している。
本明細書における、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染は、該クレブシエラ属種が特定の抗菌薬による処置に感受性であるかどうか、または、該クレブシエラ属種が該抗菌薬に耐性であるかどうかが不明であるクレブシエラ属種による患者の感染を意味する。

上述のステップb)、並びに対応するステップにおいて、少なくとも2つの遺伝子における少なくとも1つの変異が決定され、そのため、合計で少なくとも2つの変異が決定され、該2つの変異は異なる遺伝子に存在する。

第二の局面によると、本発明は、潜在的に耐性であるクレブシエラ株による感染、例えば、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)上述の表1または表2に挙げられる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ感染の処置に好適である1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
本発明の第三の局面は、クレブシエラ属種の細菌性微生物の抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法であって:
クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属のリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること(assembling);
第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
クレブシエラ属のゲノム中の抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連する遺伝子部位を決定すること、
を含む方法に関する。
その上、本発明は、第四の局面において、クレブシエラ属の種(species Klebsiella)に属する細菌微生物の抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法であって、
a)該細菌性微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面に従う方法により決定される、細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における変異の存在を決定すること;
ここで、変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す、
のステップを含む方法に関する。
さらに、本発明は、第五の局面において、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染を決定する診断方法であって、第一の局面と同様に、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面に従う方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ感染を示す、
のステップを含む診断方法を開示している。
第六の局面において、潜在的に耐性であるクレブシエラ株による感染、例えば、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面に従う方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法もまた、開示されている。
本発明の第七の局面は、クレブシエラ属種の細菌性微生物について抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを取得し、それぞれ決定する方法であって:
クレブシエラ属種の臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属のリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、第一のデータセットの遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
;第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
第一のデータセットのクレブシエラ属のゲノムにおいて、抗菌薬(抗生物質など)耐性と関連のある遺伝子部位を決定すること、
を含む方法に関する。
第八の局面によると、本発明は、実行された場合に、本発明の第三、第四、第五、第六または第七の局面に従う方法を実施する実行可能命令を含むコンピュータプログラム製品を開示している。
本発明のさらなる局面および実施形態が、特許請求の範囲の従属項において開示されており、かつ、以下の記述、図面および実施例から理解され得るが、これらに限定されない。
添付の図面は、本発明の実施形態を説明して、そのさらなる理解を伝えるべきである。明細書と関連して、それらは本発明の概念と原理の説明としての役割を果たす。他の実施形態および上述した利点の多くは、図面と関連して導かれ得る。図面の各要素は、必ずしも同じ縮尺で記載されていない。同一の、機能的に同等の、および同等に作用する特徴および構成成分は、特記しない限り、図面中の各図において、同じ参照番号で表されている。
本発明の方法による診断テストのための、読み取り概念(read out concept)を模式的に示す。 フィッシャーの直接検定の算出のための例示的な分割表と、実施例、特に実施例2における、精度、感度、特異度、陽性的中率(PPV)および陰性的中率(NPV)の測定値を示す。数字は、大腸菌におけるアミノ酸置換S83L(GyrA)およびシプロフロキサシンに対して与えられたものである。 実施例、特に実施例2における、GyrA(S83、D87)およびParC(S80)に変異を有さない大腸菌サンプル、GyrAにいずれか1つの変異を有しParCに変異を有さない大腸菌サンプル、GyrAに両方の変異を有しParCに変異を有さない大腸菌サンプル、または3つ全ての変異を有する大腸菌サンプルについての、シプロヘキサシンに対する平均のMIC値の概要を示す。 実施例、特に実施例2に関して、以下を示す:パネルA:最多数の有意な部位を有する大腸菌遺伝子の棒グラフ。パネルB.少なくとも3つの薬剤と相関する部位を最多数有する遺伝子を詳述する棒グラフ。パネルC.遺伝子における有意な部位の総数の関数として、少なくとも3つの薬剤と相関する有意な部位の数を各遺伝子について示す散布図。パネルD.yjgNについての遺伝子に沿ったプロット。遺伝子配列に沿った有意な部位をドットで示し、y軸は個々の部位に対して有意な薬剤クラスの数を示している。下には、該膜貫通タンパク質の、いわゆるスネークプロットを示し、影響を受けたアミノ酸は色付けされている。 実施例、特に実施例2に関して、以下を示す:パネルA:薬剤を四角形で示し、個々の薬剤についての耐性が示されている場合に、より高い、または低いカバー率(coverage)を有する大腸菌遺伝子を円で示している、ネットワーク図。パネルBおよびC:染色体に沿ったプロットの2つの例。
本発明の詳細な説明
定義
他に規定されない限り、本明細書で用いられる技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者により、通常理解されるのと同じ意味を有する。
本発明における「抗菌薬」は、抗生物質、抗真菌薬、抗原虫薬、および抗ウイルス薬を含む薬の群を指す。いくつかの実施形態によると、該抗菌薬は抗生物質である。
「核酸分子」という用語は、規定の配列を有するポリヌクレオチド分子を指す。核酸分子は、DNA分子、RNA分子、ヌクレオチドアナログ分子、並びに、それらの組み合わせおよび誘導体、例えばヌクレオチドアナログが組み込まれているDNA分子またはRNA分子またはcDNAなどを含む。
「核酸配列情報」という用語は、配列そのもの、または配列におけるリファレンスシーケンスと比較した変化などの、核酸分子の配列に由来し得る情報に関する。
「変異」という用語は、配列におけるリファレンスシーケンスと比較した変化に関する。このリファレンスシーケンスは、優勢な野生型生物または参照生物、例えば、規定された既知の細菌株または亜系において決定された配列であり得る。変異は、例えば、1つもしくは複数のヌクレオチドの欠失、1つもしくは複数のヌクレオチドの挿入、または1つもしくは複数のヌクレオチドの置換、1つもしくは一連の複数のヌクレオチドの重複、1つもしくは一連の複数のヌクレオチドの転座、および、特に、一塩基多型(SNP)である。
本発明の文脈において、「サンプル」は、細菌微生物由来の少なくとも1つの核酸分子を含むサンプルである。サンプルの例は:細胞、組織、体液、生検試料、血液、尿、唾液、血漿、血清、細胞培養上清、拭き取りサンプルおよび他のサンプルである。いくつかの実施形態によると、該サンプルは患者のサンプル(臨床分離株)である。
次世代シーケンシングと呼ばれる、核酸シーケンシングの新しい高効率な方法が、大規模なゲノム解析の可能性を開いた。「次世代シーケンシング」または「ハイスループットシーケンシング」という用語は、配列決定プロセスを並列化し、数千または数百万の配列を一度に作成する高処理量の配列決定技術を指す。例には、Massively Parallel Signatureシーケンシング(MPSS)、Polonyシーケンシング、454ピロシーケンシング、Illumina(Solexa)シーケンシング、SOLiDシーケンシング、イオン半導体シーケンシング、DNAナノボールシーケンシング、Helioscope(商標)単分子シーケンシング、Single Molecule SMRT(商標)シーケンシング、単分子リアルタイム(RNAP)シーケンシング、Nanopore DNAシーケンシング、ハイブリダイゼーションによるシーケンシング、アンプリコンシーケンシング、GnuBioが含まれる。
本記述の範囲内において、「微生物(microorganism)」という用語は、微生物(microbe)という用語を含む。微生物のタイプは、他に断りの無い限り、または明らかでない限り、特に限定されず、例えば、細菌、ウイルス、真菌、微細な藻類および原生生物、並びにこれらの組み合わせが含まれる。いくつかの局面によると、微生物は、1つ以上のクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを指す。
本記述の微生物という言及には、1つの微生物並びに複数の微生物、例えば2、3、4、5、6つ以上の微生物という言及が含まれる。
本発明内の脊椎動物は、椎骨を有する動物を指し、ヒトを含む哺乳動物、鳥類、爬虫類、両生類、および魚類を含む。本発明は従って、ヒトの医療のみならず動物の医療にもまた好適である。
いくつかの実施形態によると、本方法における患者は脊椎動物であり、より好ましくは哺乳動物であり、最も好ましくはヒト患者である。
本発明が例示的に詳細に記載される前に、本明細書に記載される方法が変化してもよいように、本発明が、その方法のプロセスステップの特定の構成部分に限定されないことは、理解されるべきである。本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を記述することのみを目的とし、限定することは意図されていないこともまた、理解されるべきである。明細書および添付の特許請求の範囲で用いられる場合、文脈が明らかに他に指示しない限り、単数形の「a」、「an」および「the」には、単数形および/または複数形の指示対象が含まれることは、注意する必要がある。例えば、本明細書で用いられる場合、「a」という用語は、単一の実体として、あるいは「1つ以上の」実体の意味で、理解され得る。文脈が明らかに他に指示しない限り、複数形には単数形および/または複数形の指示対象が含まれることもまた、理解されるべきである。さらに、数値により境界を定めたパラメーター範囲が与えられる場合、該範囲はこれらの境界値を含むと見なされることは、理解されるべきである。
抗菌薬(抗生物質など)の投与量については、ヒトの医学および獣医学における薬理学の確立された原理が参照される。例えば、Forth, Henschler, Rummel "Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie", 9th edition, 2005は、ガイドラインとして用いられてよい。すぐに使える医薬品の製剤については、「Remington, The Science and Practice of Pharmacy」, 22nd edition, 2013が参照される。
遺伝子配列のアセンブリングは、任意の既知の方法により実行され得、特に限定されない。
いくつかの実施形態によると、アライメントを用いて見出された変異はまた、アライメントを用いない方法と、例えば、アセンブリングにより見出されたコンティグに基づいて、比較または適合され得る(例えば、一塩基置換を検出するために)。例えば、シーケンシングから得られた読み取りデータを、コンティグにアセンブリングし得、コンティグを相互に比較し得る。
第一の局面によると、本発明は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの株による感染を示す、
のステップを含む、診断方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第一の局面の方法は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエ感染を決定する方法としても記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエの株による感染を示す、
のステップを含む、診断方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第一の局面の方法は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカの株による感染を示す、
のステップを含む、診断方法に関する。
本方法並びに本発明の他の方法において、該サンプルは任意の方法で、好ましくは非侵襲的に、提供するか、得てよく、例えば、インビトロサンプルとして提供するか、インビトロサンプルとして調製してよい。
いくつかの局面によると、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の遺伝子における変異が、本発明の方法のいずれかにおいて決定され、例えば、少なくとも2個の遺伝子または少なくとも3個の遺伝子における変異が決定される。単一の遺伝子または変異のみを試験する代わりに、いくつかの変異の位置を組み合わせることは、予測精度を改善し、さらに、他の要因により影響を受ける擬陽性の結果を減らし得る。従って、表1または表2から選択された2、3、4、5、6、7、8、または9個(またはそれ以上)の遺伝子における変異の存在を決定することが特に好ましい。
特にクレブシエラ・ニューモニエについての上記遺伝子、すなわち表1aおよび2aにも示される遺伝子について、少なくとも1つの抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性の最高の確率を観測し得、p値が10−90より小さく、特に10−100より小さく、特に10−110より小さく、値の有意性が高いことを示した(n=1176;α=0.05)。特にクレブシエラ・オキシトカについての上記遺伝子、すなわち表1bおよび2bにも示される遺伝子について、少なくとも1つの抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性の最高の確率を観測し得、p値が10−30より小さく、特に10−40より小さく、値の有意性が高いことを示した(n=400;α=0.05)。
表1aおよび2aに関する詳細は、実施例に開示されている表3aおよび4a、4b、4cから理解することができ、表1bおよび2bに関する詳細は、実施例に開示されている表3bおよび4d、4e、4fから理解することができる。
変異を有する少なくとも2つの遺伝子が決定されると、高確率の抗菌薬(抗生物質など)耐性が決定され得る。表1aおよび1bは、それによって、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムにおいて変異が観察された50個の最良の遺伝子を表し、一方表2aおよび2bの遺伝子は、以下に記載されるように、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカについての抗菌薬(抗生物質など)感受性試験において、相互相関関係が観察された最良の遺伝子を表している。
いくつかの実施形態によると、本方法並びに本発明の他の方法において、該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供することは、以下を含み得る:
ヒトなどの脊椎動物のサンプルを提供し、または得て、DNAまたはRNA配列などの核酸配列を、核酸を記録するための既知の方法により記録するが、これらに特に限定されるものではない。例えば、核酸はシーケンシング法により記録され得、ここではいずれのシーケンシング法も適しており、特に、少なくとも1つの目的の微生物、特に少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの、核酸および/または核酸フラグメントおよび/またはその一部を含む、サンプル中に短時間含有される核酸および/または核酸フラグメントおよび/またはその一部について、サンプル中、例えば血液サンプル中の多数の構成成分が解析され得るシーケンシング法が適している。例えば、シーケンシングは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、特に多重PCR、またはハイスループットシーケンシング、または次世代シーケンシングを用いて実行され得、好ましくは、ハイスループットシーケンシングを用いて実行され得る。好ましくは、シーケンシングのために、インビトロのサンプルが用いられる。
シーケンシングにより得られたデータは、任意のフォーマットであってよく、これを用いて、既知の方法、例えば、フィンガープリント法、ゲノム比較、および/または、1つ以上の目的の微生物の種の、少なくとも1つ以上のゲノム、すなわちリファレンスゲノムに対するアライメントなどにより、同定すべき微生物、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの核酸を、従って遺伝子を、同定する。かくして、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカについてアライメントした遺伝子の第三のデータセットを形成し、他の起源、例えば脊椎動物由来の余分なデータを廃棄する。リファレンスゲノムは特に限定されず、いくつかのデータベースから取得されてよい。微生物に応じて、異なるリファレンスゲノムまたは2つ以上のリファレンスゲノムがアライメントに用いられてよい。リファレンスゲノム、並びに、他の種、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノム由来のデータもまた用いることで、様々な種、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのサンプルのそれぞれの種および集団全体について、遺伝子の変異が得られ得る。
例えば、ゲノムワイド関連解析において、目的のポイント、例えば変異を、ある一定のリファレンスに対して参照させることは、標準化の強化のために有用である。高いゲノムの一貫性と個人間で99%同一の配列を有するヒトの場合、対応するリファレンスゲノムがデータベースで利用可能であるため、このことは容易であり、標準的である。しかし、感染性疾病を引き起こす生物(例えば、細菌およびウイルス)の場合、このことははるかに難しい。1つの可能性は、ある属の全配列を含有する仮想上の汎用ゲノムに頼ることである。さらなる可能性は、全ての利用可能なリファレンスの解析であるが、これははるかに複雑である。この場合、データベース(例えばRefSeq)からn個全てのリファレンスを抽出し、新たにシーケンシングされた細菌ゲノムkと比較する。その後、マトリックス(マッピングされた読み取りデータの%、網羅されたゲノムの%)を適用し、どのリファレンスが全ての新しい細菌に最適であるかを推定する。しかし、n×kの完全なアライメントが実行される。とはいえ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの場合のように、多数のリファレンスがあれば、安定した結果を得ることができる。
いくつかの実施形態によると、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムを、1つのリファレンスゲノムに参照させる。しかしながら、他の微生物に対しては2つ以上のリファレンスゲノムが用いられることは除外されない。本方法において、いくつかの実施形態によると、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエのリファレンスゲノムは、NCBIで注釈付けされたNC_009648であり、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムは、NCBIで注釈付けされたNC_016612である。該リファレンスゲノムは、配列表として本願に添付されている。
1つのリファレンスシーケンスは、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエの株NC_009648(http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?refseq+NC_009648)から取得された。
LOCUS NC_009648 5315120 bp DNA circular CON 07-FEB-2015
DEFINITION Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae MGH 78578, complete sequence.
ACCESSION NC_009648
VERSION NC_009648.1 GI:152968582
DBLINK BioProject: PRJNA224116
BioSample: SAMN02603941
Assembly: GCF_000016305.1
KEYWORDS RefSeq.
SOURCE Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae MGH 78578
ORGANISM Klebsiella pneumoniae subsp. pneumoniae MGH 78578
Bacteria; Proteobacteria; Gammaproteobacteria; Enterobacteriales; Enterobacteriaceae; Klebsiella.
REFERENCE 1 (bases 1 to 5315120)
AUTHORS McClelland,M., Sanderson,E.K., Spieth,J., Clifton,W.S., Latreille,P., Sabo,A., Pepin,K., Bhonagiri,V., Porwollik,S., Ali,J. and Wilson,R.K.
CONSRTM The Klebsiella pneumonia Genome Sequencing Project
TITLE Direct Submission
JOURNAL Submitted (06-SEP-2006) Genetics, Genome Sequencing Center, 4444 Forest Park Parkway, St. Louis, MO 63108, USA
もう1つのリファレンスシーケンスは、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカの株NC_016612(http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?refseq+NC_016612)から取得された。
LOCUS NC_016612 5974109 bp DNA circular CON 07-FEB-2015
DEFINITION Klebsiella oxytoca KCTC 1686, complete genome.
ACCESSION NC_016612
VERSION NC_016612.1 GI:375256816
DBLINK BioProject: PRJNA224116
BioSample: SAMN02603580
Assembly: GCF_000240325.1
KEYWORDS RefSeq.
SOURCE Klebsiella oxytoca KCTC 1686
ORGANISM Klebsiella oxytoca KCTC 1686
Bacteria; Proteobacteria; Gammaproteobacteria; Enterobacteriales; Enterobacteriaceae; Klebsiella.
REFERENCE 1 (bases 1 to 5974109)
AUTHORS Shin,S.H., Kim,S., Kim,J.Y., Lee,S., Um,Y., Oh,M.K., Kim,Y.R., Lee,J. and Yang,K.S.
TITLE Complete genome sequence of Klebsiella oxytoca KCTC 1686, used in production of 2,3-butanediol
JOURNAL J. Bacteriol. 194 (9), 2371-2372 (2012)
PUBMED 22493189
REFERENCE 2 (bases 1 to 5974109)
AUTHORS Shin,S.H., Kim,S., Kim,J.Y., Yang,K.-S. and Seo,J.-S.
TITLE Direct Submission
JOURNAL Submitted (21-DEC-2011) Life Science Institute, Macrogen Inc., 10F, World Meridian Center, 60-24, Gasan-dong, Kumchun-gu, Seoul 153-781, Republic of Korea
または、あるいはさらに、第一のデータセットの遺伝子配列は、少なくとも部分的に、既知の方法で、例えば、新規アセンブリングまたはマッピングによるアセンブリングにより、アセンブリングされ得る。該配列アセンブリングは特に限定されず、任意の既知のゲノムアセンブラが用いられ得、例えばSanger, 454, Solexa, Illumina, SOLid technologiesに基づくものなど、並びにそれらのハイブリッド(hybrid)/ミクスチャー(mixture)が、用いられ得る。
いくつかの実施形態によると、目的の微生物、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカと異なる起源の核酸データは、目的の核酸が同定された後に、例えば、該データをフィルタリングして除くことにより取り除かれよい。これらのデータには、例えば、患者、例えばヒトなどの脊椎動物、および/または他の微生物などの核酸が含まれ得る。これは、例えば、Meyerson et al. 2002により開発されたコンピュータによる減算により行われ得る。このために、脊椎動物などのゲノムに対してアライメントすることもまた可能である。アライメントのために、いくつかのアライメントツールが利用可能である。このように該サンプルからの元のデータ量は、大幅に減少させ得る。
また、これらの「余分な」データの除去の後、フィンガープリンティングおよび/またはアライメント、および/またはアセンブリングなどが、上述のように実行され得、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカについてアライメントされた、および/またはアセンブリングされた遺伝子の第三のデータセットを形成する。
これらの技術を用いて、目的の微生物、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの、変異を有する遺伝子が、様々な種について獲得され得る。
これらの同じ種を、例えば以下に記載したように、例えば、抗菌薬(抗生物質など)取り込みを伴うプレート上での標準的な培養方法を用いて、多くの抗菌薬(抗生物質など)に対する抗菌薬(抗生物質など)感受性について試験した場合、これらの抗菌薬(抗菌物質など)感受性試験の結果を、個々の微生物、例えばクレブシエラ属、特にレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムにおける変異と相互参照/相関させ得る。いくつかの、例えば50以上、100以上、200以上、250以上、300以上、350以上、1000以上、1100以上の異なる微生物の種、例えば異なるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを用いて、これらの数の種について得られた変異と抗菌薬(抗生物質など)感受性との相互参照データについて、既知の方法を用いて統計解析が実行され得る。
培養方法に関しては、サンプルは、例えば一晩培養され得る。翌日、培養または質量分析の使用のいずれかにより生物を同定するために、個々のコロニーを用いることができる。同定された生物に基づき、該生物の処置に用いられる抗生物質を増加していく濃度で含有する新しいプレートに播種し、さらに12−24時間生育させる。生育を阻止する最も低い薬剤濃度(最小発育阻止濃度−MIC)を用いて、試験した抗生物質に対する感受性/耐性を決定できる。
核酸/遺伝子変異と、抗菌薬(抗生物質など)耐性との相関づけは、通常の方法で実行され得、特に限定されない。例えば、耐性は特定の遺伝子または遺伝子上の特定の変異、例えばSNPと相関し得る。相関づけの後、統計解析が実行され得る。
その上、遺伝子変異と抗菌薬(抗生物質など)耐性との相関関係の統計解析は、特に限定されず、例えばデータ量に応じて、様々な方法で実行され得、例えば、分散分析(ANOVA)またはスチューデントt検定を用いて、例えば、サンプルサイズnが50、100、200、250、300、350、1000または1100で、および、例えば0.05以下の有意水準(αエラーレベル)、例えば、0.05、好ましくは0.01以下の有意水準で、実行され得る。統計値は、ゲノム上の各遺伝子および/または各位置について、並びに、試験した全ての抗生物質、抗生物質の群または単一の抗生物質について、獲得され得る。獲得したp値はまた、必要であれば、統計的誤差に適応され得る。
統計的に適切な結果のために、多数の個体がサンプリングされるべきであり、n=50、100、200、250、300、350、1000または1100で、および例えば0.05以下の有意水準(αエラーレベル)、例えば、0.05、好ましくは0.01以下の有意水準でサンプリングされるべきである。いくつかの実施形態によると、特に有意な結果は、n=200、250、300、350、1000または1100について獲得され得る。
統計的に適切な結果のために、多数の個体がサンプリングされるべきであり、n=50以上、100以上、200以上、250以上、300以上、350以上、1000以上または1100以上で、および例えば0.05以下の有意水準(αエラーレベル)、例えば、0.05、好ましくは0.01以下の有意水準でサンプリングされるべきである。いくつかの実施形態によると、特に有意な結果は、n=200以上、250以上、300以上、350以上、1000以上または1100以上について獲得され得る。
上記手順が、1100を超える、例えば1176の、および/または350を超える、例えば400の、個々のクレブシエラ属の種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのそれぞれについて実行された後、表1aおよび1bおよび2aおよび2bに開示されたデータが、遺伝子変異と抗菌薬(抗生物質など)耐性との最良の相関関係について獲得された。このようにして、これらの遺伝子における変異が、抗菌薬(抗生物質など)耐性に対する有効なマーカーであることが証明された。
さらなる局面によると、本発明は、第二の局面において、潜在的に耐性であるクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの株による感染を患う、例えば抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第二の局面の方法は、潜在的に耐性であるクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエの株による感染を患う、例えば、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第二の局面の方法は、潜在的に耐性であるクレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカの株による感染を患う、例えば、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
本方法において、サンプルを得るか、あるいは提供するステップa)、および、少なくとも1つの変異の存在を決定するステップb)は、第一の局面の方法にある通りである。
ステップc)で同定された少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)は、ステップb)で得た結果に基づいて、該変異に相関する抗菌薬(抗生物質など)に対応する。これらの抗菌薬(抗生物質など)が除外されると、残りの抗菌薬(抗生物質薬/抗生物質など)は、処置に好適であるものとして、ステップd)において選択され得る。
本明細書において、第一および第二の局面に対する参照はまた、それらが適用されないことが文脈から明らかでない限り、同一の遺伝子に関して、第十四、第十五、第十六および第十七の局面にも適用される。
いくつかの実施形態によると、第一または第二の局面の方法において、該クレブシエラ属種はクレブシエラ・ニューモニエであり、parCにおける、特に、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_009648に関しては位置3763210における、少なくとも1つの変異が決定される。これらの変異に対して、抗菌薬(抗生物質など)耐性と特に関連のある相関関係が決定され得る。具体的には、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_009648に関する位置3763210における変異は、非同義置換、特にコドン変化aGc/aTcをもたらす。
いくつかの実施形態によると、第一または第二の局面の方法において、該クレブシエラ属種はクレブシエラ・オキシトカであり、KOX_26125における、特に、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_016612に関しては位置5645611における、少なくとも1つの変異が決定される。これらの変異に対して、抗菌薬(抗生物質など)耐性と特に関連のある相関関係が決定され得る。具体的には、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_016612に関する位置5645611における変異は、非同義置換、特にコドン変化aCt/aTtをもたらす。
いくつかの実施形態によると、第一または第二の局面の方法における、並びに、本発明の他の方法における、抗菌薬(抗生物質など)は、βラクタム系、βラクタム阻害剤、キノリン系およびそれらの誘導体、アミノグリコシド系、ポリケチド系、それぞれテトラサイクリン系、および葉酸合成阻害剤の群から選択される少なくとも1つである。
本発明の方法において、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性は、いくつかの実施形態に従い決定され得る。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)は、ラクタム系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/もしくはKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、および/もしくはKOX_15055。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、抗菌薬(抗生物質など)は、ラクタム系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、抗菌薬(抗生物質など)は、ラクタム系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、および/またはKOX_15055。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)は、キノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質、および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質、および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195、および/またはKOX_26125。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、抗菌薬(抗生物質など)は、キノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質、および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質、および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、抗菌薬(抗生物質など)は、キノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質、および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質、および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:KOX_26125。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)はアミノグリコシド系抗生物質から選択され、また、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、抗菌薬(抗生物質など)はアミノグリコシド系抗生物質から選択され、また、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
いくつかの実施形態によると、抗菌薬は、抗生物質/抗生物質薬である。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、核酸配列情報または変異の存在を決定することは、ある遺伝子において、単一の位置において、単一のヌクレオチドの存在を決定することを含む。従って、本発明は、一塩基多型または単一のヌクレオチド位置における変異の存在を検出する方法を含む。
いくつかの実施形態によると、抗生物質薬は、本発明の方法において、アモキシシリン/クラブラン酸カリウム(AUG)、アンピシリン(AM)、アズトレオナム(AZT)、セファゾリン(CFZ)、セフェピム(CPE)、セフォタキシム(CFT)、セフタジジム(CAZ)、セフトリアキソン(CAX)、セフロキシム(CRM)、セファロチン(CF)、シプロフロキサシン(CP)、エルタペネム(ETP)、ゲンタマイシン(GM)、イミペネム(IMP)、レボフロキサシン(LVX)、メロペネム(MER)、ピペラシリン/タゾバクタム(P/T)、アンピシリン/スルバクタム(A/S)、テトラサイクリン(TE)、トブラマイシン(TO)、およびトリメトプリム/スルファメトキサゾール(T/S)からなる群から選択される。
本発明者は、驚くべきことに、いくつかの遺伝子における変異が、1つの抗菌薬(抗生物質など)に対してのみならず、いくつかの薬を含む群に対しても耐性を示すことを見出した。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はラクタム系抗生物質より選択され、また以下の遺伝子の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該遺伝子は表1bおよび/または表2b、特に表2bに由来し、該抗生物質薬はラクタム系抗生物質より選択され、また以下の遺伝子の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、および/またはKOX_15055。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はキノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また以下の遺伝子の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該遺伝子は表1bおよび/または表2b、特に表2bに由来し、該抗生物質薬はキノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また以下の遺伝子の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:KOX_26125。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はアミノグリコシド系抗生物質から選択され、また以下の遺伝子の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195。
特定の抗菌薬(抗生物質など)について、高い統計学的有意性が観察される上記遺伝子の特定の位置が決定され得る。本発明者は、抗生物質に対して耐性を示す上記遺伝子とは別に、一塩基多型(=SNP)もまた、規定された抗生物質薬に対する耐性の存在にとって高度な有意性を有し得ることを見出した。ヌクレオチドレベルでのこれらの遺伝子多型の解析は、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカにおける、抗菌薬(抗生物質など)に対する薬剤耐性の決定をさらに改善し、加速し得る。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はラクタム系抗生物質より選択され、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785、2365629、2375692、2402871、2459360、2517274、2521829、2532012、2547536、2629283、2658497、2703286、2774521、2812941、2831238、2875745、2878878、2920245、2379716、2218319、2504346、2505230、2506816、2641631、2646728、1704769、2524562、2772839、2627362、2124017、2174754、2275805、2662814、2784148、1933723、4595554。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該遺伝子は表1bおよび/または表2b、特に表2bに由来し、該抗生物質薬はラクタム系抗生物質より選択され、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611、2887469、2887473、3631990、5544665、5544668、2652345、3260573。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はキノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785、2365629、2375692、2402871、2459360、2517274、2521829、2532012、2547536、2629283、2658497、2703286、2774521、2812941、2831238、2875745、2878878、2920245、2379716、2218319、2504346、2505230、2506816、2641631、2646728、1704769、2524562、2772839、2627362、2124017、2174754、2275805、2662814、2784148、1933723、4595554。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該遺伝子は表1bおよび/または表2b、特に表2bに由来し、該抗生物質薬はキノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該遺伝子は表1aおよび/または表2a、特に表2aに由来し、該抗生物質薬はアミノグリコシド系抗生物質から選択され、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785、2365629、2375692、2402871、2459360、2517274、2521829、2532012、2547536、2629283、2658497、2703286、2774521、2812941、2831238、2875745、2878878、2920245、2379716、2218319、2504346、2505230、2506816、2641631、2646728、1704769、2524562、2772839、2627362、2124017、2174754、2275805、2662814、2784148、1933723、4595554。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該抗生物質薬はCF、CFT、IMP、CFZ、CRM、ETP、CAX、AZT、P/T、CPE、AM、A/S、CAZ、MER、AUG、CP、LVX、GM、TO、TE、およびT/Sの少なくとも1つであり、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785、2365629、2375692、2402871、2459360、2517274、2521829、2532012、2547536、2629283、2658497、2703286、2774521、2812941、2831238、2875745、2878878、2920245、2379716、2218319、2504346、2505230、2506816、2641631、2646728、1704769、2524562、2772839、2627362、2124017、2174754、2275805、2662814、2784148、1933723、4595554。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該抗生物質薬はCF、CFZ、CRM、AZT、AM、およびA/Sの少なくとも1つであり、以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611、2887469、2887473、3631990、5544665、5544668、2652345、3260573。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該抗生物質薬はCFT、CAX、P/T、CPE、CAZ、AUG、CP、LVX、TE、およびT/Sの少なくとも1つであり、また以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611。
抗生物質クラスおよび特定の抗生物質に関する遺伝子および遺伝子位置は、簡潔さのために、2つのリファレンスゲノムに対して別々に上述されているが、同一の抗生物質クラスおよび/または特定の抗生物質についての異なるリストからの結果はまた、本発明のいくつかの実施形態によると、組み合わせられ得る。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16、17、18、19、20または21個の抗生物質薬に対する耐性が決定される。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、検出した変異は、検出した変異が位置する個々の遺伝子由来のポリペプチドにおいて、アミノ酸配列の変化をもたらす変異である。この局面によると、従って、検出した変異が、該ポリペプチドの切断型バージョンをもたらし(新たなストップコドンが変異により作成される)、あるいは、個々の位置においてアミノ酸置換を有するポリペプチドの変異バージョンをもたらす。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、核酸配列情報または変異の存在を決定することは、少なくとも2つの遺伝子の部分的配列または全体の配列を決定することを含む。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、核酸配列情報または変異の存在を決定することは、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムの部分的配列または全体の配列を決定することを含み、ここで、該ゲノムのこれらの部分的配列または全体の配列は、少なくとも2つの遺伝子の少なくとも部分的な配列を含む。
本発明の第一および/または第二の局面のいくつかの実施形態によると、核酸配列情報または変異の存在を決定することは、次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることを含む。本発明の第一および/または第二の局面の好ましい実施形態によると、クレブシエラ属種の細菌性生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの部分的ゲノム配列または全体のゲノム配列は、次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることにより決定される。
さらなる第三の局面において、本発明は、クレブシエラ属種の細菌性微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法であって:
クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの複数の臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノム中の抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連する遺伝子部位を決定すること、
を含む方法に関する。
本発明の第一の局面の方法に関して記載されるように、異なるステップが実行されてよい。
第二のデータセットに言及する場合(ここでは第二のデータセットは、複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性のセットを例えば含み、個別的にはそれ自体である)、これは、新しいサンプルが解析されるとそのサンプルを第二のデータセットに組み込んでそのデータベースを拡大することができる自己学習データベースにもまた、本発明の範囲内で、言及し得る。従って、第二のデータセットは、固定的である必要はなく、外部入力、あるいは、自己学習により新たなデータを組み込むことのいずれかにより、拡張され得る。しかしながら、このことは、本発明の第三の局面に限定されず、第二のデータセットに言及する本発明の他の局面に適用され、必ずしも抗菌薬耐性に言及しなくてよい。適用可能な場合、例えば第三の局面において、同じことが第一のデータセットに適用される。
いくつかの実施形態によると、本方法の統計解析は、p<10−6、好ましくはp<10−9、特にp<10−10、特にp<10−11であるフィッシャー検定を用いて実行される。
本発明の第三の局面の方法は、関連する方法、例えば第七および第十の局面による方法と同様に、いくつかの実施形態によると、異なる遺伝子部位を互いに相関させることを含む。このようにして、さらに高い統計学的有意性が達成され得る。
上述の、第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態において、第二のデータセットは、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの臨床分離株を、抗菌薬(抗生物質など)が様々な濃度で与えられた寒天プレートで培養することにより提供され、第二のデータは、それぞれのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの生育を阻害するプレートの最小濃度を利用することにより得られる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、該抗生物質は、βラクタム系、βラクタム阻害剤、キノリン系およびその誘導体、アミノグリコシド系、テトラサイクリン系、並びに葉酸合成阻害剤の群から選択される少なくとも1つであり、好ましくはアモキシシリン/クラブラン酸カリウム、アンピシリン、アズトレオナム、セファゾリン、セフェピム、セフォタキシム、セフタジジム、セフトリアキソン、セフロキシム、セファロチン、シプロフロキサシン、エルタペネム、ゲンタマイシン、イミペネム、レボフロキサシン、メロペネム、ピペラシリン/タゾバクタム、アンピシリン/スルバクタム、テトラサイクリン、トブラマイシン、およびトリメトプリム/スルファメトキサゾールである。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、第三のデータセットにおける遺伝子配列は、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、liG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群から、または、表5aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子からの少なくとも1つの遺伝子に含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、細菌微生物であるクレブシエラ・ニューモニエについての抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルが決定され、第三のデータセットにおける遺伝子配列は、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群から、または表5aに挙げられる遺伝子からの少なくとも1つの遺伝子に含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、細菌微生物であるクレブシエラ・オキシトカについての抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルが決定され、第三のデータセットにおける遺伝子配列は、KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群から、または表5bに挙げられる遺伝子からの少なくとも1つの遺伝子に含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連するクレブシエラ属のゲノム中の遺伝子部位は、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの1つの遺伝子に、少なくとも含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、細菌微生物であるクレブシエラ・ニューモニエについての抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルが決定され、抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連するクレブシエラ属のゲノム中の遺伝子部位は、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの1つの遺伝子に、少なくとも含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、細菌微生物であるクレブシエラ・オキシトカの抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルが決定され、抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連するクレブシエラ属のゲノム中の遺伝子部位が、少なくとも、KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの1つの遺伝子に、少なくとも含まれる。
第三の局面の方法および関連する方法のいくつかの実施形態によると、該遺伝子変異体は、点変異、最大4塩基の挿入および/または欠失、および/またはフレームシフト変異を含み、特にクレブシエラ・ニューモニエの場合はYP_001337063.1における非同義のコード、クレブシエラ・オキシトカの場合はYP_005021173.1における非同義のコードを含む。
本発明の第四の局面は、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法であって、
a)該細菌性微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面の方法により決定される、該細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における変異の存在を決定すること;
ここで、変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す、
のステップを含む方法に関する。
ステップa)およびb)は、本局面において、本発明の以下の局面についてと同様に、第一の局面に関して記載されるように実行され得る。
本方法により、抗菌薬(抗生物質など)耐性と相関する、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムにおけるいずれの変異も決定され得、詳細な抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルが確立され得る。
本局面に記載される診断テストのシンプルな読み取り概念が、図1に模式的に示されている。
図1によると、サンプル1、例えば患者由来の血液が、例えば次世代シーケンシング(NGS)を用いた分子検査2に用いられ、続いて、分子フィンガープリント3が取得され、例えばNGSの場合、選択されたゲノム/プラスミド領域の配列または全ゲノムがアセンブリングされる。これは、続いてリファレンスライブラリー4と比較され、すなわち選択された配列または全配列が1つ以上のリファレンスシーケンスと比較され、かつ、変異(SNP、配列−遺伝子付加/欠失など)がリファレンスライブラリーのリファレンス株の感受性/耐性プロファイルと相関させられる。本明細書におけるリファレンスライブラリー4は多くのゲノムを含有し、1つのリファレンスゲノムとは異なる。その後、ID(病原菌同定)、すなわち、サンプル中で同定される全ての(病原菌)種のリスト、およびAST(抗菌薬感受性試験)、すなわち、挙げられた全種についての感受性/耐性プロファイル、を含む結果5が報告される。
本発明の第五の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面の方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの少なくとも1つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を示す、
のステップを含む診断方法に関する。
さらに、本局面のステップa)およびb)は、本発明の第一の局面に関して記載されるように実行されてよい。
この局面によると、患者における、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染は、シーケンシング法並びに、クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を用いて決定され得、従来の方法と比較して短い時間で決定され得る。
第六の局面において、本発明は、潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの株による感染、例えば、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)本発明の第三の局面の方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの少なくとも1つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
本方法は、本発明の第二の局面と同様に実行され得、未知のクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染に対して、抗生物質による好適な処置を選択することを可能にする。
本発明の第七の局面は、クレブシエラ属種の細菌性微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカについて抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを取得し、それぞれ決定する方法であって:
クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、第一のデータセットの遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
第一のデータセットのクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのゲノムにおける、抗菌薬(抗生物質など)耐性と関連のある遺伝子部位を決定すること、
を含む方法に関する。
本方法により、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの未知の分離株における、抗菌薬(抗生物質など)耐性が決定され得る。
いくつかの実施形態によると、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムは、NCBIで注釈付けされたNC_009648および/またはNC_016612である。いくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエのリファレンスゲノムはNCBIで注釈付けされたNC_009648であり、クレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムはNCBIで注釈付けされたNC_016612である。いくつかの実施形態によると、本方法の統計解析は、いくつかの実施形態によると、本方法の統計解析は、p<10−6、好ましくはp<10−9、特にp<10−10、特にp<10−11であるフィッシャー検定を用いて実行される。また、いくつかの実施形態によると、本方法はさらに、異なる遺伝子部位を互いに相関させることを含む。
本発明の第八の局面は、実行された場合に本発明の第三、第四、第五、第六、または第七の局面に従う方法を実施する、コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラム製品に関する。
いくつかの実施形態において、コンピュータプログラム製品には、該方法を実行するためのコンピュータプログラムのプログラムコマンドまたはプログラムコードが保存されている。いくつかの実施形態によると、該コンピュータプログラム製品は保存媒体である。同じことが、後述の局面、すなわち本発明の第十一の局面のコンピュータプログラム製品に適用される。上述のように、本発明のコンピュータプログラム製品は、例えば第一および第二のデータセットに関する自己学習的であり得る。
非常に複雑な遺伝子データから可能な限り最良の情報を得て、診断用途および処置用途、並びに本発明の方法に最適なモデルであって、安定して臨床ルーチンにおいて適用され得る最適なモデルを開発するために、完全なインシリコの解析が必要とされ得る。提案される原理は、、例えば、少なくとも1つ、好ましくはより多くのリファレンスゲノムとのアライメント、および/またはゲノムのアセンブリング、および例えば各患者由来の、全てのサンプルで見られる変異と、全てのリファレンスおよび薬剤(抗生物質など)との相関関係、および、いくつかの薬剤およびいくつかの株で生じる変異の調査などの様々な手法の組み合わせに基づく。
上記のステップを用いて、遺伝子と同様に変異のリストが作成される。これらはデータベースに保管され得、統計モデルが該データベースから導き出され得る。該統計モデルは、少なくとも1つ以上の遺伝子における少なくとも1つ以上の変異に基づき得る。訓練され得る統計モデルは、変異および遺伝子と組み合わせられ得る。これらのモデルを作成し得るアルゴリズムの例は、アソシエーションルール(association Rules)、サポートベクターマシン(Support Vector Machines)、決定木(Decision Trees)、ディシジョンフォレスト(Decision Forests)、判別分析(Discriminant-Analysis)、クラスター法(Cluster-Methods)であり、また、さらにもっと存在する。
該訓練の目的は、ルーチンの処理において、再現性のある、標準化された適用を可能にすることである。
このために、例えば、微生物のゲノムまたはゲノムの一部が、診断される患者からシーケンシングされ得る。その後、耐性を予測するために用いられ得る中心となる特性が、配列データから導き出され得る。これらは、最終モデルに用いられる該データベース中のポイント、すなわち、少なくとも1つの変異または少なくとも1つの遺伝子であり、変異の組み合わせなどでもある。
これらの対応する特性は、統計モデルに対するインプットとして用いられ得、その結果新しい患者に対する予後診断が可能になる。全ての微生物、例えばクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの、全ての薬剤、例えば抗生物質に対する全ての耐性に関する情報が、コンピュータ決定サポートツールに組み込まれ得るのみならず、対応する指令(例えばEUCAST)もまた組み込まれ得、該指令に一致する処置提案のみがなされる。
本発明の第九の局面は、クレブシエラ属種の細菌性微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカについての抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを取得するための、または、本発明の第三の局面の方法における、第八の局面に従うコンピュータプログラム製品の使用に関する。
第十の局面において、クレブシエラ属種の細菌性微生物、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を有する患者の処置を選択する方法であって:
該患者由来の、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの少なくとも1つの臨床分離株の遺伝子配列を含む第一のデータセットを得ること、または提供すること;
クレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、第一のデータセットの遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
第三のデータセットを、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットと相関させること、および、統計的に相関関係を解析すること;
抗菌薬(抗生物質など)耐性と関連している、第一のデータセットのクレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカの臨床分離株のゲノムにおける遺伝子部位を決定すること;および
抗菌薬(抗生物質など)耐性と関連している遺伝子部位の決定において同定されたものと異なる1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)による患者の処置を選択すること、
を含む方法が開示されている。
さらに、これらのステップは、前述の同様のステップのように実行されてよい。本方法、並びに同様の方法において、ゲノムおよびゲノム配列が作成された後、未知のサンプルが直接第二のデータセットと相関付けられ得、その結果変異および抗菌薬(抗生物質など)耐性が決定され得るので、アライメントは必須ではない。第一のデータセットは、例えば、既知の技術を用いてアセンブリングされ得る。
いくつかの実施形態によると、本方法の統計解析は、p<10−6、好ましくはp<10−9、特にp<10−10、特にp<10−11であるフィッシャー検定を用いて実行される。また、いくつかの実施形態によると、本方法はさらに、異なる遺伝子部位を互いに相関させることを含む。
本発明の第十一の局面は、実行された場合に第十の局面に従う方法を実施する、コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラム製品に関する。
本発明の第十二の局面によると、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を示す、
のステップを含む診断方法が開示されている。
第十二の局面のいくつかの実施形態によると、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ・ニューモニエによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ・ニューモニエ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ・ニューモニエの株を含有している、または、含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ・ニューモニエによる感染を示す、
のステップを含む診断方法が、開示されている。
第十二の局面のいくつかの実施形態によると、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ・オキシトカの株を含有している、または、含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ・オキシトカによる感染を示す、
のステップを含む診断方法が、開示されている。
本発明の第十三の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法を開示している。
いくつかの実施形態によると、第十三の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって、
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ・ニューモニエの株を含有している、または、含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)において同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十三の局面は、抗菌薬(抗生物質など)に耐性であるクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ・オキシトカの株を含有している、または、含有している疑いのあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)において同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
さらに、これらのステップは、前述の同様の方法、例えば、本発明の第一および第二の局面と同様に、実行され得る。本発明の第十二および第十三の局面において、本方法において考えられる全ての種類の抗生物質が網羅される。
本明細書において、クレブシエラ・ニューモニエに関する詳細な表5aの遺伝子は、以下の通りである:
parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、KPN_04195。
本明細書において、クレブシエラ・オキシトカに関する詳細な表5bの遺伝子は、以下の通りである:
KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、KOX_15055、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205、KOX_19645、KOX_23415、KOX_16785、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、zntB、KOX_07410、KOX_00765、metH、KOX_25845、KOX_23215、KOX_23670、KOX_07500、KOX_12235、KOX_10070、KOX_01110、KOX_01370、KOX_13865、KOX_16945、KOX_16755、rnfD、KOX_26070、KOX_18320、KOX_01470、KOX_03050、KOX_03630、KOX_05300、treF、KOX_16020、KOX_16060、celA、KOX_04160、gltX。
いくつかの実施形態によると、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、または10個の遺伝子における変異が、本発明の方法のいずれかにおいて決定され、例えば、少なくとも2個の遺伝子または少なくとも3個の遺伝子における変異が決定される。単一の遺伝子または変異のみを試験する代わりに、いくつかの変異の位置を組み合わせることは、予測精度を改善し、さらに、他の要因により影響を受ける擬陽性の結果を減らし得る。従って、表5aおよび/または表5bから選択される2、3、4、5、6、7、8または9個(またはそれ以上)の遺伝子における変異の存在を決定することが特に好ましい。
いくつかの実施形態によると、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムは、NCBIで注釈付けされたNC_009648および/またはNC_016612である。いくつかの実施形態によると、クレブシエラ・ニューモニエのリファレンスゲノムはNCBIで注釈付けされたNC_009648であり、クレブシエラ・オキシトカのリファレンスゲノムはNCBIで注釈付けされたNC_016612である。いくつかの実施形態によると、本方法の統計解析は、p<10−6、好ましくはp<10−9、特にp<10−10、特にp<10−11であるフィッシャー検定を用いて実行される。また、いくつかの実施形態によると、本方法はさらに、異なる遺伝子部位を互いに相関させることを含む。また、本発明の第一および第二の局面の実施形態の他の局面が適用される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該抗菌薬は抗生物質である。いくつかの実施形態によると、該抗生物質はラクタム系抗生物質であり、表6aおよび/または表6bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表6aおよび/または表6bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はラクタム系抗生物質であり、表6aに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表6aに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はラクタム系抗生物質であり、表6bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表6bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はCF、CFT、IMP、CFZ、CRM、ETP、CAX、AZT、P/T、CPE、AM、A/S、CAZ、MERおよびAUGの少なくとも1つであり、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149の遺伝子の少なくとも1つの変異、または3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785の位置の少なくとも1つの変異が検出される。


本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCF、CRMおよびA/Sの少なくとも1つであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205、KOX_19645、KOX_23415、KOX_16785、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、gltXの遺伝子の少なくとも1つにおける変異、または、5645611、617510、2880820、1955164、4247719、5051859、3642225、883865、1144432、1180202、1357618、3195636、3282908、3969498、5648918、5786658の位置の少なくとも1つにおける変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCFZであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205、KOX_19645、KOX_16785、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、gltXの遺伝子の少なくとも1つにおける変異、または、5645611、617510、2880820、1955164、4247719、3642225、883865、1144432、1180202、1357618、3195636、3282908、3969498、5648918、5786658の位置の少なくとも1つにおける変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はAZTであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205、KOX_23415、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、gltXの遺伝子の少なくとも1つにおける変異、または、5645611、617510、2880820、1955164、5051859、883865、1144432、1180202、1357618、3195636、3282908、3969498、5648918、5786658の位置の少なくとも1つにおける変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はAMであり、KOX_26125、KOX_09205、KOX_19645、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、gltXの遺伝子の少なくとも1つの変異、または5645611、1955164、4247719、883865、1144432、1180202、1357618、3195636、3282908、3969498、5648918、5786658の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はAUGであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_19645、KOX_23415、KOX_16785、KOX_04215、KOX_05500、malS、KOX_06515、KOX_14735、KOX_15150、KOX_18350、KOX_26135、gltXの遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510、2880820、4247719、5051859、3642225、883865、1144432、1180202、1357618、3195636、3282908、3969498、5648918、5786658の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はP/Tであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205、KOX_19645、KOX_23415、KOX_16785の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510、2880820、1955164、4247719、5051859、3642225の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCAXであり、KOX_26125、KOX_13330、KOX_09205、KOX_19645、KOX_23415、KOX_16785の遺伝子の少なくとも1つの変異、または5645611、2880820、1955164、4247719、5051859、3642225の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCPEであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_23415、KOX_16785の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510、5051859、3642225の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCFTであり、KOX_26125、KOX_02920、KOX_13330、KOX_09205の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510、2880820、1955164の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCAZであり、KOX_26125、KOX_02920の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該抗生物質はキノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質であり、表7aおよび/または表7bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つ、または、表7aおよび/または表7bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。

本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はキノロン系抗生物質であり、表7aに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表7aに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はキノロン系抗生物質であり、表7bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表7bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はCPおよびLVXの少なくとも1つであり、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はCPおよびLVXの少なくとも1つであり、KOX_26125、KOX_02920、zntB、KOX_07410、KOX_00765、metH、KOX_13330、KOX_25845、KOX_23215、KOX_23670、KOX_07500、KOX_12235、KOX_10070、KOX_01110の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、617510、4112732、1552287、168216、1719218、2880820、5578458、5005193、5109476、1577171、2642791、2149606、237416の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該抗生物質はアミノグリコシド系抗生物質であり、表8に挙げられた遺伝子の少なくとも1つ、または、表8に挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つが検出され、ここで該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエである。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はGMおよびTOの少なくとも1つであり、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該抗生物質はポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質であり、表9aおよび/または表9bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または、表9aおよび/または表9bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質であり、表9aに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または、表9aに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。

本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質であり、表9bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または、表9bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質はTEであり、parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はTEであり、KOX_26125、KOX_13330、KOX_13865、KOX_16945、KOX_16755、rnfD、KOX_26070の遺伝子の少なくとも1つの変異、または、5645611、2880820、3001328、3678273、3636466、4740803、5626010の位置の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該抗生物質はベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質、特にT/Sであり、表10aおよび/または表10bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表10aおよび/または表10bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・ニューモニエであり、該抗生物質ベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質、特にT/Sであり、表10aに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表10aに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。
本発明の第十二および/または第十三の局面の方法、並びにまた、本発明の第十八の局面の方法のいくつかの実施形態によると、該クレブシエラ属種は特にクレブシエラ・オキシトカであり、該抗生物質はベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質、特にT/Sであり、表10bに挙げられた遺伝子の少なくとも1つの変異、または表10bに挙げられた位置(表中ではPOSと表示)の少なくとも1つの変異が検出される。


本発明の第十四の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの、好ましくは、KPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を示す、
のステップを含む診断方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十四の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエ感染を決定する方法としても記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの、好ましくはKPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる該患者における感染を示す、
のステップを含む、診断方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十四の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる該患者における感染を示す、
のステップを含む、診断方法に関する。
本発明の第十五の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの、好ましくはKPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十五の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの、好ましくはKPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十五の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって、
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
さらに、第十四および第十五の局面において、これらのステップは第一または第二の局面におけるステップに対応する(少なくとも1つの遺伝子における1つの変異のみが決定されても)。
本発明の第十六の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの、好ましくはKPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、第十六の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KPN_01607、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの、好ましくはKPN_01607、KPN_02451、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十六の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
本発明の第十七の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、第十七の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十七の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)KOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
本発明の第十八の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5aに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第十八の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
本発明の第十九の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは、表12aおよび/または表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む、方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、第十九の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12aに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者を処置する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること;および
e)該1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)により該患者を処置すること、
のステップを含む方法に関する。
また、本発明の第十六から第十九の局面において、ステップa)からd)は本発明の第二の局面の方法におけるこれらのステップに類似している。ステップe)は限定されることなく十分に実施され得、例えば非侵襲的に行われ得る。
本発明の第二十の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは、表12aおよび/または表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる該患者における感染を示す、
のステップを含む診断方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、第二十の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエ感染を決定する方法としても記載され得:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12aに挙げられた遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる該患者における感染を示す、
のステップを含む診断方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第二十の局面は、抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカによる患者の感染を決定する診断方法であって、患者の抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカ感染を決定する方法としてもまた記載され得、
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる該患者における感染を示す、
のステップを含む診断方法に関する。
本発明の第二十一の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aおよび/または表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは、表12aおよび/または表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエおよび/またはクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に向けられる。
いくつかの実施形態によると、第二十一の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・ニューモニエを含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表11aに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12aに挙げられた遺伝子群からの少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・ニューモニエによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
いくつかの実施形態によると、第二十一の局面は、抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種、特にクレブシエラ・オキシトカを含有している、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
b)表5bに挙げられた遺伝子群からの、好ましくは表12bに挙げられた遺伝子群からの、少なくとも1つの遺伝子において少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)に対する耐性を示す;
c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を同定すること;および
d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ属、特にクレブシエラ・オキシトカによる感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質など)を選択すること、
のステップを含む方法に関する。
さらに、第二十および第二十一の局面において、これらのステップは、第一または第二の局面におけるステップに対応する(少なくとも1つの遺伝子における1つの変異のみが決定されても)。
第二十二の局面において、本発明は、大腸菌種および/またはクレブシエラ・ニューモニエに属する細菌微生物についての抗生物質耐性プロファイルを決定する方法であって、
−大腸菌種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いのあるサンプルを提供すること;
−下記、特に実施例2および3に関して記載の遺伝子群から選択される少なくとも1つの遺伝子における、および/または、下記、特に実施例2および3に関して記載の変異群から選択される、変異の存在を決定すること;
ここで、変異の存在は抗生物質薬に対する耐性を示す、
のステップを含む方法に関する。
第二十三の局面において、本発明は、大腸菌種および/またはクレブシエラ・ニューモニエに属する細菌微生物の抗生物質薬に対する耐性を決定する方法であって:
−大腸菌種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いのあるサンプルを提供すること;
−下記、特に実施例2および3に関して記載の遺伝子群から選択される少なくとも1つの遺伝子の核酸配列情報を、該サンプルから決定すること;および
−該遺伝子情報の決定に基づき、抗生物質薬に対する耐性を決定すること、
を含む方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法であって、核酸配列情報または変異の存在を決定することが、少なくとも1つの遺伝子において、単一の位置で単一のヌクレオチドの存在を決定すること、具体的には、本明細書において上述した変異、具体的には、該核酸配列によりコードされるアミノ酸配列の少なくとも1つの変化につながる変異を決定することを含む方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、一塩基多型または単一のヌクレオチド位置における変異の存在が、本明細書において上述した遺伝子群から選択される少なくとも1つの遺伝子において検出される、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、検出した変異が、それが位置する個々の遺伝子由来のポリペプチドにおいてアミノ酸配列の変化をもたらす変異である、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、変異が、本明細書において上述した変異の群から選択される変異である、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、核酸配列情報または変異の存在を決定することが、少なくとも1つの遺伝子の部分的配列または全体の配列を決定することを含む、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、核酸配列情報または変異の存在を決定することが、該細菌微生物のゲノムの部分的配列または全体の配列を決定することを含み、該ゲノムの部分的配列または全体の配列が、該少なくとも1つの遺伝子の少なくとも部分的配列を含む、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、サンプルが患者サンプル(臨床分離株)である、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、核酸配列情報または変異の存在を決定することが、次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることを含む、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、細菌性生物の部分的ゲノム配列または全体のゲノム配列が次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることにより決定される、第二十二および二十三の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、核酸配列情報または変異の存在を決定することが、本明細書において上述した遺伝子群から選択された2、3、4、5、6、7、8または9個の遺伝子の核酸配列情報または変異を決定することを含む、第22および第23の局面の少なくとも1つの方法に関する。
第二十二および二十三の局面のいくつかの実施形態によると、本発明は、本発明の方法がさらに、2、3、4、5または6個の抗生物質薬に対する耐性を決定することを含む、第22および第23の局面の少なくとも1つの方法に関する。
本発明は、そのいくつかの実施例を参照して詳細にここに記述されるであろう。しかしながら、これらの実施例は例示的であり、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1
1576個の検体、具体的にはクレブシエラ・ニューモニエについて1176個、およびクレブシエラ・オキシトカについて400個のコホートに対して、同じ分離株についての古典的な抗菌薬感受性試験に加えて、全体のゲノムシーケンシングを行った。これにより、1つまたは複数の薬剤に対する耐性と有意に相関のある、ゲノムおよびプラスミドにおける遺伝子変異体(例えば、点変異、小さな挿入および欠失、より大きな構造変異体、プラスミドコピー数の増加、遺伝子量効果)を見つけるためのゲノムワイド相関解析を行うことを可能にした。本手法はまた、ゲノムにおける関連する部位を、相互に比較することを可能にする。
本手法において、遺伝的耐性の様々な起源、並びに、細菌がいかにして耐性となり得たかについての様々な道のりが、網羅された。広範囲の地理的領域で、30年の長い期間にわたって収集された臨床分離株を測定することにより、実験室で作成された耐性メカニズムのかなり人工的なステップをはるかに超える全体像を作成することが試みられた。
本目的のために、5個の異なる作用機序を持つ21個の臨床的に関連のある抗菌剤のセットを作り、クレブシエラ属分離株に対する該21個の薬剤の最小発育阻止濃度(MIC)を測定した。
詳細な手順は、次に示す:
細菌株
本発明者は、1576個のクレブシエラ株、具体的にはクレブシエラ・ニューモニエについて1176個、およびクレブシエラ・オキシトカについて400個を、感受性試験および全体のゲノムシーケンシングのために、Siemens Healthcare Diagnostics (West Sacramento, CA)の微生物菌株コレクション(microbiology strain collection)から選択した。
抗菌薬感受性試験(AST)パネル
臨床検査標準協会(Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI))の推奨に従い、凍結参照ASTパネルを調製した。以下の抗菌剤が(括弧内に示した濃度μg/mlで)、該パネルに含まれた:アモキシシリン/クラブラン酸カリウム(0.5/0.25−64/32)、アンピシリン(0.25−128)、アンピシリン/スルバクタム(0.5/0.25−64/32)、アズトレオナム(0.25−64)、セファゾリン(0.5−32)、セフェピム(0.25−64)、セフォタキシム(0.25−128)、セフタジジム(0.25−64)、セフトリアキソン(0.25−128)、セフロキシム(1−64)、セファロチン(1−64)、シプロフロキサシン(0.015−8)、エルタペネム(0.12−32)、ゲンタマイシン(0.12−32)、イミペネム(0.25−32)、レボフロキサシン(0.25−16)、メロペネム(0.12−32)、ピペラシリン/タゾバクタム(0.25/4−256/4)、テトラサイクリン(0.5−64)、トブラマイシン(0.12−32)、およびトリメトプリム/スルファメトキサゾール(0.25/4.7−32/608)。ASTパネルを、臨床分離株で用いる前に、QC株で試験した。QCの結果がCLSI16により記載されたQC範囲に合っていた場合、ASTパネルは臨床分離株による試験に受け入れられると見なした。
接種材料の調製
分離株を、5%ヒツジ血液を含むトリプチケースソイ寒天培地(BBL, Cockeysville, Md.)で培養し、大気中において35±1℃で18−24時間培養した。単離したコロニー(4〜5個の大きなコロニーまたは5〜10個の小さなコロニー)を、3mlのSterile Inoculum Water (Siemens)に移し、0.5 McFarland基準の最終濁度まで乳化した。本懸濁液2mlを、Pluronic-Fを含む25ml Inoculum Water(Siemens)に加えた。凍結ASTパネルに特異的なInoculator (Siemens)を用いて、5μlの細胞懸濁液を、ASTパネルの各ウェルに移した。接種したASTパネルを、大気中において35±1℃で16−20時間培養した。パネルの結果を視覚的に読み取り、最小発育阻止濃度(MIC)を決定した。
DNA抽出
各グラム陰性細菌分離株の4つの画線を、5%ヒツジ血液含有トリプチケースソイ寒天培地上で培養し、細胞懸濁液を50μlのNuclease-Free Water (AM9930, Life Technologies)を含有する1.5mlの滅菌コレクションチューブに作成した。細菌分離株サンプルを、核酸抽出まで−20℃で保管した。Tissue Preparation System (TPS) (096D0382-02_01_B, Siemens)およびVERSANT(登録商標)Tissue Preparation Reagents (TPR)キット(10632404B, Siemens)を、これらの細菌分離株からDNAを抽出するために用いた。抽出に先立ち、細菌分離株を室温で解凍し、2000G、5秒間でペレット状にした。DNA抽出プロトコールDNAextを48個の分離株サンプルの全核酸抽出に用い、各50μlを4時間で溶出した。全核酸溶出液を、その後、RNase A消化、DNA定量化、および、プレートDNA濃度標準化プロセスのために、96ウェルqPCR Detection Plate(401341, Agilent Technologies)に移した。製造業者の説明書に従い、ヌクレアーゼフリーの水に希釈したRNase A(AM2271, Life Technologies)を、50μlの全核酸溶出液に加え、最終使用濃度を20μg/mlとした。消化酵素および溶出液混合物を、Siemens VERSANT(登録商標) Amplification and Detection instrumentを用いて、37℃で30分間インキュベートした。RNase消化溶出液由来のDNAを、Quant-iT(商標) PicoGreen dsDNA Assay (P11496, Life Technologies)を用いて、アッセイキットの指示に従い定量化し、蛍光をSiemens VERSANT(登録商標) Amplification and Detection instrumentで決定した。データ解析を、icrosoft(登録商標) Excel 2007を用いて行った。25μlの定量化したDNA溶出液を、ライブラリ調製に先立ちプレートDNA濃度標準化のために、新しい96ウェルPCRプレートに移した。TRPキットの溶出バッファーを、DNA濃度を調整するために用いた。標準化したDNA溶出液プレートを、その後、ライブラリ調製まで−80℃で保管した。
次世代シーケンシング
ライブラリ調製に先立ち、分離した細菌のDNAの品質管理を、Qubit 2.0 Fluorometer (Qubit dsDNA BR Assay Kit, Life Technologies)およびAgilent 2200 TapeStation (Genomic DNA ScreenTape, Agilent Technologies)を用いて行った。NGSライブラリを、NexteraXT DNA Sample Preparation KitおよびNexteraXT Index Kit for 96 Indexes (Illumina)を用いて、製造業者のプロトコールに従い、96ウェルの形態で調製した。得られたシーケンシングライブラリを、ViiA 7 real time PCR system (Life Technologies)のKAPA SYBR FAST qPCR MasterMix Kit (Peqlab)を用いて、qPCRベースの手法で定量化した。96サンプルを、TruSeq PE Cluster v3およびTruSeq SBS v3 sequncing chemistry (Illumina)を用いた、Illumina Hiseq2000 またはHiseq2500 sequencersにおけるペアードエンドシーケンシング (2x 100bp)のために、レーンごとにプールした。基本的なシーケンシングクオリティーパラメーターを、ハイスループットシーケンスデータのための、FastQC品質管理ツール(Babraham Bioinformatics Institute)を用いて決定した。
データ解析
1576個のクレブシエラ属サンプル、具体的にはクレブシエラ・ニューモニエについて1176個およびクレブシエラ・オキシトカについて400個のペアードエンドシーケンシング生データを、クレブシエラ属リファレンス(クレブシエラ・ニューモニエについてはNC_009648、クレブシエラ・オキシトカについてはNC_016612)に対して、BWA 0.6.1.20でマッピングした。Picardツールパッケージ1.104(http://picard.sourceforge.net/)を用いて、得られたSAMファイルを選別し、BAMファイルに変換して、PCR重複物(PCR duplicate)に印をつけた。Genome Analysis Toolkit 3.1.1 (GATK)を用いて、200個のクレブシエラサンプルのブロックに対して、SNPおよびインデルを要求した(パラメーター:−ploidy 1-glm BOTH−stand_call_conf 30-stand_emit_conf 10)。VCFファイルを、単一のファイルと組み合わせて、SNPに対する品質選別(QD<2.0||FS>60.0||MQ<40.0)およびインデルに対する品質選別(QD<2.0||FS>200.0)を実行した。検出した変異体を、コーディング効果(coding effect)を示すために、SnpEff22で注釈付けした。注釈付けした各位置に対して、全てのクレブシエラサンプルの遺伝子型を考慮した。クレブシエラサンプルをあるMIC濃度(ブレークポイント)について2つの群、耐性の低い群(検討される薬剤に対して低いMIC濃度を有する)と高い群(高いMIC濃度を有する)とに分けた。最良のブレークポイントを見つけるために、全ての閾値を評価し、2×2分割表(参照または変異体の遺伝子型を有するクレブシエラサンプルの数対、耐性の低い群および高い群に属するサンプルの数)を頼りにフィッシャーの直接検定によりp値を算出した。最良の算出されたブレークポイントは、あるゲノム位置および薬剤に対して最低のp値を生じた閾値であった。さらなる解析のために、非同義の変化およびp値<10−11を有する位置を考慮した。該分割表に基づき、精度(ACC)、感度(SENS)、特異度(SPEC)、および陽性/陰性的中率(PPV/NPV)を算出した。
薬剤耐性の潜在的な原因は遺伝子重複であるため、遺伝子数依存性(gene dose dependency)を評価した。各サンプルについて、各位置に対する遺伝子カバー率をBED Toolを用いて決定した。遺伝子範囲を参照アセンブリーNC_009648.gffおよびNC_016612.gffから抽出し、遺伝子当たりの正規化したカバー率の中央値を算出した。耐性の低い分離株と高い分離株を比較するために、最良の曲線面積下(AUC)値を算出した。その遺伝子に対し、ゼロよりも大きいカバー率の中央値を有する全てのサンプルのうち少なくとも20%の群であって、群当たり15よりも多いサンプルを含有する群を、アーティファクトを除外するために考慮して、AUC>0.75のケースをさらに評価した。
耐性メカニズムが獲得される様々な方法に関するデータを含めるために、30年を超えて回収されたクレブシエラ分離株を解析して、遺伝子水平伝播もまた潜在的に発見できるようにした。
詳細には、以下のステップを実行した:
試験するクレブシエラ株を寒天プレート上に播種し、増殖条件下で24時間培養した。その後、コロニーを採取し、増殖培地において、希釈系列の所与の抗生物質薬の存在下で、増殖条件下で16〜20時間培養した。細菌の増殖は、濁度を観察することにより、決定した。
次に、表現型の耐性試験の結果と高度に相関している変異を探索した。
シーケンシングのために、Nextera ライブラリ調製を用いてサンプルを調製し、続いてIlluminat HiSeq 2500 systemを用いた多重シーケンシング、ペアードエンドシーケンシングを行った。データをBWA(Li H. and Durbin R. (2010) Fast and accurate long-read alignment with Burrows-Wheeler Transform. Bioinformatics, Epub. [PMID: 20080505])を用いてマッピングし、SNPをsamtool (Li H.*, Handsaker B.*, Wysoker A., Fennell T., Ruan J., Homer N., Marth G., Abecasis G., Durbin R. and 1000 Genome Project Data Processing Subgroup (2009) The Sequence aligment/map (SAM) format and SAMtools. Bioinformatics, 25, 2078-9. [PMID: 19505943]) を用いて要求した。
リファレンスゲノムとしては、クレブシエラ・ニューモニエについてはNC_009648およびクレブシエラ・オキシトカについてはNC_016612(NCBIで注釈付けされた)を、最適であると決定した。
変異を、該遺伝子に適合させ、アミノ酸変化を計算した。様々なアルゴリズム(SVM、ホモロジーモデリング)を用いて、おそらく病原性/耐性を有するアミノ酸変化をもたらす変異を計算した。
全体として、1576個のクレブシエラ属種の異なる臨床分離株、具体的にはクレブシエラ・ニューモニエについて1176個およびクレブシエラ・オキシトカについて400個の全ゲノムおよびプラスミドをシーケンシングし、上述の21個の処置形態に対する古典的な抗菌薬感受性試験(AST)を、全ての生物に対して行った。古典的なASTより、それぞれ1176または400行(分離株)および21列(21個の薬剤に対するMIC値)の2つの表が得られた。各表の入力は、個々の分離株および個々の薬剤に対するMICを含有した。該遺伝子データをNCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)で注釈付けされたクレブシエラ属の様々なリファレンスゲノムにマッピングし、最良のリファレンスをアライメントについてのテンプレートとして選択した−クレブシエラ・ニューモニエについてはNC_009648、およびクレブシエラ・オキシトカについてはNC_016612(NCBIで注釈付けされた)。さらに、アセンブリングを実行し、配列決定したゲノムがリファレンスゲノムとなるための全ての品質基準を満たすことを確認した。
次に、遺伝子変異体を評価した。本手法により、列に遺伝子部位を、それぞれ1176行または400行に同じ分離株を有する表を得た。各表の入力は、個々の分離株に対する、個々の部位における遺伝的決定因子(A、C、T、G、小さな挿入および欠失、・・・)を含有した。
次のステップにおいて、様々な統計検定を行った
1)耐性/感受性を遺伝子部位と比較するために、分割表を計算し、フィッシャー検定を用いて有意性を決定した。
2)異なる部位を互いに比較するために、異なる遺伝子部位間の相関関係を計算した。
3)遺伝子量効果、例えば(ゲノムまたはプラスミドにおける)遺伝子の減少または増加を検出するために、耐性および非耐性分離株について各部位でのカバー率(すなわち、現行の位置に対してどれだけの数の読み取りデータマップが得られたか)を計算した。
該データより、まず初めに、最良のp値を有する遺伝子を、変異のリスト、並びに、相関する抗生物質耐性のリストに対して選択し、それぞれ表1aおよび1b、並びに表2aおよび2bで表した。
全ての遺伝子部位、薬剤、薬剤クラス、影響を受けた遺伝子などの完全なリストは、表3aおよび3bおよび4a、4b、4c、4d、4eおよび4fにおいて提供され、ここで、表3aは表1aに対応し(クレブシエラ・ニューモニエについて)、表3bは表1bに対応し(クレブシエラ・オキシトカについて)、また、それらは、遺伝子において変異を決定した後に最低のp値を有する遺伝子を表す。表4a、4bおよび4c(クレブシエラ・ニューモニエについて)並びに表4d、4e、および4f(クレブシエラ・オキシトカについて)はそれぞれ、表2aおよび2bに対応し、変異を個々の抗生物質に対する抗生物質耐性と相関させた後に最低のp値を有する遺伝子を表す。
さらに、ほとんどの抗生物質薬を有する各抗生物質クラス、並びに各抗生物質に対する最良のp値を有するデータを評価し、表5a、5b、6a、6b、7a、7b、8、9a、9b、10aおよび10bに開示した。
表3−10bにおいて、列は、以下のように指定した:
遺伝子名:影響を受けた遺伝子;
POS:エンテロバクターリファレンスゲノムにおけるSNP/変異体のゲノム位置(上記参照);
p値: フィッシャー直接検定を用いて計算された有意性値(FDR(Benjamini Hochberg)法により決定される(Benjamini Hochberg, 1995));
ジェンバンクタンパク質アクセッション番号:遺伝子に対応するタンパク質の(NCBI)アクセッション番号






















抗生物質/薬剤クラス、変異と相関する有意な抗生物質の数(全ての抗生物質に対して、または、特定のクラスに対して)、並びに相関する抗生物質が、表中に表されている。
p値を、4つの欄による分割表に基づくフィッシャー直接検定を用いて計算した:#サンプル 耐性/野生型;#サンプル 耐性/変異型;#サンプル 非耐性/野生型;#サンプル 非耐性/野生型
該検定は、4つの欄におけるサンプルの分布に基づく。均一な分布は有意性を示さず、一方、2つの欄へのクラスタリングは有意性を示す。
次の結果が、クレブシエラ・ニューモニエについて得られた:
−遺伝子部位と抗菌剤との間の全部で38,225の異なる相関関係が検出された(p値<10−11)。
−これらの最大の部分は点変異(すなわち一塩基置換)であった
−達した最高の有意性は、YP_001337063.1における、特にNCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_009648に関して位置3763210における、特にコドン変化aGc/aTcである変異に対して、10−159であった
−これらの他に、最大4塩基の挿入または欠失を発見した
−さらに、耐性に関する5つの異なる薬剤クラスについての潜在的遺伝子検査が見出された
・βラクタム系(ペニシリン、セファロスポリン、カルバペネム、モノバクタムを含む)
・キノロン系、特にフルオロキノロン系
・アミノグリコシド系
・ポリケチド系、特にテトラサイクリン系
・葉酸合成阻害剤
−全ての試験した薬剤/薬剤の組み合わせについての潜在的遺伝子検査が見出された:
アモキシシリン/クラブラン酸、アンピシリン、アンピシリン/スルバクタム、アズトレオナム、セファゾリン、セフェピム、セフタジジム、セフロキシム、セファロチン、イミペネム、ピペラシリン/タゾバクタム、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、テトラサイクリン、トリメトプリム/スルファメトキサゾール
−4,053個の異なる遺伝子において、変異が観察された
次の結果が、クレブシエラ・オキシトカについて得られた:
−遺伝子部位と抗菌剤との間の全部で74,088の異なる相関関係が検出された(p値<10−11)。
−これらの最大の部分は点変異(すなわち一塩基置換)であった
−達した最高の有意性は、YP_005021173.1における、特にNCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_016612に関して位置5645611における、特にコドン変化aCt/aTtである変異に対して、10−67であった
−これらの他に、最大4塩基の挿入または欠失を発見した
−さらに、耐性に関する4つの異なる薬剤クラスについての潜在的遺伝子検査が見出された
・βラクタム系(ペニシリン、セファロスポリン、カルバペネム、モノバクタムを含む)
・キノロン系、特にフルオロキノロン系
・ポリケチド系、特にテトラサイクリン系
・葉酸合成阻害剤
−試験した薬剤/薬剤の組み合わせについての潜在的遺伝子検査が見出された:
アモキシシリン/クラブラン酸、アンピシリン、アンピシリン/スルバクタム、アズトレオナム、セファゾリン、セフェピム、セフタジジム、セフロキシム、セファロチン、イミペネム、ピペラシリン/タゾバクタム、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、ゲンタマイシン、トブラマイシン、テトラサイクリン、トリメトプリム/スルファメトキサゾール
−4,599個の異なる遺伝子において、変異が観察された
実施例2
1,176個のクレブシエラ・ニューモニエ分離株に加えて、感受性試験および全体のゲノムシーケンシングのために、他に記載されないかぎり実施例1に記載したのと同じ方法で全ゲノム次世代シーケンシングを用いて、Siemens Healthcare Diagnostics (West Sacramento, CA)の微生物菌株コレクション由来の1,162個の病原性大腸菌分離株の遺伝子プロファイルを作成した。同じ分離株に対して、現在のゴールドスタンダードとして21個の異なる薬剤についての、培養による耐性試験を行った。次に、遺伝子型と耐性プロファイルとの間のゲノムワイド相関を計算した。遺伝子のデータおよび培養によるデータの体系的な分析に続いて、一般的な耐性メカニズムを同定するために両方の属を比較した。
データ解析
データ解析を、以下の違いを除いて、実施例1のように大腸菌について行った。
さらなる解析のために、非同義の変化を有する位置と、p値<10−9を考慮した。分割表に基づき、精度(ACC)、感度(SENS)、特異度(SPEC)、および陽性/陰性的中率(PPV/NPV)を計算し、図2に示した。図2は、フィッシャーの直接検定の算出のための例示的な分割表および、精度、感度、特異度、陽性的中率(PPV)、および陰性的中率(NPV)の測定値を示している。数字は大腸菌におけるアミノ酸置換S83L(GyrA)およびシプロフロキサシンに対して与えられている。
大腸菌に対して、遺伝子範囲はリファレンスアセンブリーNC_010473.gffから抽出された。
我々は、薬剤耐性と有意に相関する(p<10−9)大腸菌ゲノムにおける25,646個の非同義の部位を報告する。最高の有意性は、薬剤標的DNAジャイレースAにおけるアミノ酸(AA)置換S83Lについて、薬剤シプロフロキサシンおよびレボフロキサシンに対して達成された(p=10−235、精度、特異度および感度:98%、99%、および94%)。2番目に有意な関連は、キノロン系抗生物質の別の標的である、DNAトポイソメラーゼIV サブユニットA(ParC)のS80Iについて観察された(p=10−196)。
実施例3
大腸菌(実施例2)およびクレブシエラ・ニューモニエ(実施例1から)における変異を、高い類似性を有する遺伝子において比較するために、初めに、大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエ由来の全てのアミノ酸配列で、対でのタンパク質BLASTを行った。その後、少なくとも80%陽性を有する一致(同一のAA(アミノ酸)および同様の特性を有するAA)、および、少なくとも90%の長さのアラインメントと重複を有する、比較するとより小さな配列を選別した。さらなる選別ステップにおいて、両方の遺伝子の正式な遺伝子名が同じであるマッピングのみを継続した。大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエにおいて、薬剤耐性と関連し、現在重複する変異を見つけるために、両方の生物の遺伝子名およびアミノ酸置換を抽出して、2つのリストを交差させた。結果として得られたリストを、機能的に類似するヒットだけを維持するために、さらにBLASTリスト由来の遺伝子名と一致させた。
大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエ分離株の耐性分類を、分類上の特徴として非同義のSNPを用いて行った。各サンプルについて、欠側値を有する特徴の数を計算した。25%を超える欠測データを有する分離株を除去したところ、それぞれ、大腸菌については1,151サンプル、クレブシエラ・ニューモニエについては1,176サンプルとなった。
耐性についての予測を改善するために、変異の組み合わせが用いられ得る。従って、モデル訓練および予測のためのRパッケージrpartを用いて、サンプルを各薬剤に対して別々に耐性または非耐性としてそれぞれ分類するために、決定木を構築した。サンプルを、欧州抗菌薬感受性試験法検討委員会(the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing)のブレークポイントの表(EUCAST, Version 4.0, 2014, Enterobacteriaceae)に基づき、各21の薬剤について、耐性または非耐性として分類した。21個の薬剤のうち3個(セファロチン、セファゾリン、およびテトラサイクリン)は、EUCAST表で特定されるブレークポイントを持たないため、耐性予測については考えなかった。さらに、データセットにおいて10個未満の耐性分離株を有する薬剤(大腸菌についてはメロペネム、イミペネム、クレブシエラ・ニューモニエについては無し)を除いた。該分類子が、独立したデータセットにいかによく一般化し得るかを評価するために、5倍のクロスバリデーション(繰り返し10回)を実行し、平均の性能値および標準偏差を算出した。その後、完全なデータセットについて最終モデルを構築した。クラス不均衡を説明するために、クラス比率に関して算出した損失行列を用いて、決定木を構築する。
大腸菌については、結果は上記の実施例2に記載している。クレブシエラ・ニューモニエについては、薬剤耐性と相関する上述の部位を報告している。これらは大腸菌の変異に高度な一致を示した。55個の場合において、同一のAA置換が見られた。一例は、最も有意な、ParCにおけるクレブシエラ・ニューモニエAA置換S80Iである(p=10−160、精度、特異度、および感度:97%、100%、および83%)。単一のAA置換の他に、いくつかの遺伝子の遺伝子量効果、例えば、耐性分離株についてのクレブシエラ・ニューモニエにおけるβラクタマーゼのカバー率の増加を発見した。
実施例1由来のクレブシエラ・ニューモニエおよび実施例2由来の大腸菌についてのさらなる結果、並びに、これらの種についての結果を比較する実施例3由来のさらなる結果が、以下に提供される。
病原菌の遺伝子耐性メカニズムの理解を改善するために、1,162個の大腸菌および1,176個のクレブシエラ・ニューモニエ分離株、および5個の異なる薬剤クラス:βラクタム系、フルオロキノロン系、アミノグリコシド系、テトラサイクリン系、および葉酸合成阻害剤に属する21個の抗菌薬について、培養によるASTを行った。薬剤の完全なリストは上記の通りであり、また、以下の表13でもまた提供している。大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエの、並びにまたクレブシエラ・オキシトカの分離株の、完全なリストが利用可能であるが、本明細書には挙げていない。同じ分離株について、全体のゲノムシーケンシングおよび、培養による耐性試験に対する遺伝子変異体のゲノムワイド相関を行い、大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエの結果を比較した。
大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエゲノムの最も有意な部位
ゲノムワイド有意性スコア(significance score)を計算するために、1,162個の大腸菌ゲノムを全て、リファレンス株DH10Bに対してマッピングした。各ゲノム位置について、各サンプルの塩基を決定し、品質選別を通過し、少なくとも1つのサンプルが非参照塩基(non-reference base)を有する973,226個の部位を発見した。個々の部位を、フィッシャーの直接検定を用いて、21個の薬剤に対するASTデータと相関させた。我々の解析により、遺伝的変異が有意に少なくとも1つの薬剤と相関し(p値<10−9)、点変異および小さな挿入および欠失を含むAA配列における変化をもたらす、25,646個の部位が明らかになった。GyrAにおけるAA置換S83Lおよび薬剤シプロフロキサシンについて、最高の有意性に達した(p=10−235)。注目すべきことに、GyrAはシプロフロキサシンの標的の1つである。この位置について、3つのAA置換、S83L、S83W、S83Aが、UniProtにおいて、キノロンに耐性を与えるとして、注釈付けされている。ここでは、1,139個のサンプルが、それぞれ98.0%、99.4%、および93.8%の精度、特異度、および感度に対応して正確に同定されたが、5個の擬陽性サンプル(0.4%)および18個の擬陰性サンプル(1.6%)のみが発見された(図2参照)。同様に、GyrAの2番目に有意な部位、D87N/D87Yは、ちょうど12個の擬陽性および10個の擬陰性を示した。それぞれのp値は10−206で、精度は98.1%であった。さらに、この部位に対してD87N置換は、UniProtにおいてキノロン耐性を与えるとして注釈付けされている。第二のシプロフロキサシン標的ParCに位置する三番目および四番目に有意な部位に対して(S80I、E84G)、耐性に関する変異体もまた記述されている。図3において、GyrA(S83/D87)およびParC(S80)において変異体を有さないサンプル、GyrA S83またはD87のいずれかにおいて1つだけ変異を有しParCには有さないサンプル、GyrAの両方に変異を有しParCには有さないサンプル、および全ての3つの変異を有するサンプルに対して、シプロフロキサシンに対するMICの平均値および標準偏差を提示する。平均のMICの値は、変異なしまたは単一の変異に対する1.0未満から、二重または三重の変異に対する7.8を超える値まで上昇し、単一の変異の蓄積効果がより高い耐性レベルに達することを強調している。
II型トポイソメラーゼ薬剤標的(GyrA/ParC)における変異の他に、遺伝子ygiF(A110T、p=10−67、acc=86%、spec=89.5%、sens=69.9%)およびygjM(A68V、p=10−63、acc=89.9%、spec=94.4%、sens=67.1%)における変異もまた高い有意性を有する。上述のAA置換と比較して、これらの2つの部位は、感度および陽性的中率(PPV)の実質的な減少を示す。GyrAおよびParCにおける4つのAA置換に対するPPVは94.8%ないし98.2%であったが、これらの2つの置換のPPVは59.0%および70.8%にまで減少した。このことは、AA置換が行われて耐性である尤度は、AA置換が行われて感受性である尤度とほぼ同程度高いことを意味し、個々のAA置換が原因となる確率を制限している。
潜在的に薬剤耐性の原因となる他のAA置換を発見するために、全25,646部位のリストを選別した(少なくとも150個の耐性大腸菌分離株がAA置換を保持している、NPV>50%、PPV>75%)。本選別により、表14に示す127個の候補部位が明らかになった。










既に記載のGyrAおよびParCにおける置換の他に、様々なβラクタムに対する予測耐性に関連するYdjOにおけるAA置換を発見した(V121E、S120C、V118F、I114V、K111E、およびD112N)。同様に、ラクタムについて、YcbS(E848Q、848*)、RhsC(R717Q、W492C)、YcbQ(T86I)、YagR(S274T)、およびYeaU(N293K)におけるAA置換を報告する。最後に、YhaLにおける、キノロン、テトラサイクリン、およびラクタムに関するAA置換を発見した(全部で23個の異なる部位)。
全21個の薬剤が、薬剤耐性とゲノムワイド相関を示すかどうかをチェックするために、各薬剤に対して最も有意な非同義のAA置換を調査した(p値閾値<10−9)。試験した21個の薬剤のうち、2個のみ(イミペネム、メロペネム)が、このような低いp値のAA置換と関連していないことがわかった。興味深い事に、GyrAにおけるS83L変異が、15個の薬剤において優勢な置換である。しかしながら、GyrAがその標的である薬剤シプロフロキサシンおよびレボフロキサシンについて、p値は、残りの13個の薬剤に関連するこの変異に対するp値よりもはるかに低かった(>10−62対<10−209)。その上、これらの場合、感度および/またはPPVにおいて有意な減少もまた観察された:GyrAが標的でない薬剤に対して、感度またはPPVのいずれかは55%を下回り、これらの測定値が真の標的における変異を他と分けるのに有効であることを示す。
類似的に、作成されたNGS読み取りデータを、リファレンス株MGH78578(NC_009648)に対してマッピングすることにより、1,176個のクレブシエラ・ニューモニエ分離株(p値閾値<10−9)を解析した。品質フィルターを通過し、少なくとも1つのサンプルが非参照塩基を有する1,456,074個のゲノム位置を発見した。遺伝子変化データをASTデータと相関させた後、非同義の変異体をコードし、少なくとも1つの薬剤と関連する40,896個の特有のゲノム位置が残った。(FDR調整の前の)最も高い有意性は、キノロン系のシプロフロキサシン(p=10−160)およびレボフロキサシン(p=10−142)についてのParCにおけるAA置換S80Iにおいて達していた。これらの2つの薬剤の第二の標的、GyrAは、AA置換Y83Nに対して最低のp値を示す(シプロフロキサシンについてはp=10−112、レボフロキサシンについてはp=10−111)。その上、βラクタマーゼSHV−11としてもまた知られるKPN_01607において、有意に全ての試験した薬剤と関連する2つの位置(G234S、E235K)を検出したが、特に薬剤クラスラクタム系に対しては低いp値に達していた。ここでは、セフォタキシムはG234Sに対して最低のp値(10−122)に達し、アズトレオナムはE235Kに対して最低のp値(10−121)に達する。
次のステップにおいて、該2つの属の機能的に同様のタンパク質において変異の重複が存在するかどうかを評価した。興味深いことに、少なくとも1つの薬剤と有意に関連したタンパク質を考慮した場合、大腸菌並びにクレブシエラ・ニューモニエにおいて影響を受けた1,746個のタンパク質の重複(同一の正式名称、および、BLASTにおけるペアワイズ比較において80%を超えるポジティブ(positive))を見出した。これらのタンパク質における正確なAA置換に解析を広げ、両生物で同一の55個の変異位置の重複をさらに検出した。これらの間で、一般的な変異は、例えばGyrAにおけるD87NおよびD87Y、並びにParCにおけるS80IおよびS80Rである。さらに、これらのタンパク質の多くは、多種多様な代謝経路、例えばチアミン代謝(Dxs、ThiC、ThiE、ThiM)またはプリン代謝(CysD、PurH、PurK、PurL、YjjG)と関連している。該タンパク質および同一のAA置換の完全なリストは、表15において見つけることができる。
既知の薬剤標的における変異
前項において、既に、薬剤標的における高度に有意な変異を報告した。これらの他に、他の既知の薬剤標的におけるAA置換について、体系的に調べた。大腸菌については、薬剤と有意に関連するこれらのAA置換を、9個のケースで検出した。クレブシエラ・ニューモニエについては、10個の薬剤標的におけるAA置換をそれぞれ発見した。既に記載のParCおよびGyrAにおける重複に加えて、タンパク質FolC、MrcB、およびPbpCにおける置換が、両方の属で重複していた。影響を受けた部位の完全なリストが、表16において提供される。

大腸菌における、最も影響を受けた遺伝子および多剤耐性部位
次に、ゲノムにおける非同義変異体の分布を解析し、変異は大腸菌遺伝子上に均一に分布していないことを示し、その詳細を図4に示した:例えば、yfaL、fhuA、yehI、yjgL、およびyeeJは、遺伝子当たり120個を超える非同義変異体を保持しており(図4A);yfaLにおいて、182個もの有意な置換を発見した。多剤耐性に関連のある部位を発見するために、少なくとも3個の薬剤クラスと関連して有意なAA置換の数を計算し(図4B)、各遺伝子に対する個々の部位の数を図4Cにプロットした。平均で、全ての有意な部位の35%が、少なくとも3個の薬剤と関連していた。3個の遺伝子、yfaL、yehI、およびyjgLが、最高のAA置換の数を有したが、yjgNは多剤耐性と関連する部位の数が実質的に多く(64部位のうち53部位、83%)、一方、yeeJ(122部位のうち15部位、12%)およびfhuA(166部位のうち12部位、7%)は、複数の薬剤クラスに関連のある部位が予想より少ない。yjgNにおいて、複数の薬剤クラスと有意に関連している位置は、該遺伝子の末端領域に集中していた(図4D)。まとめると、図4は以下を示す:
パネルA:最多数の有意な部位を有する大腸菌遺伝子の棒グラフ。パネルB.少なくとも3個の薬剤と相関する有意な部位を最多数有する大腸菌遺伝子の棒グラフ。パネルC.該遺伝子における有意な部位の総数の関数として、少なくとも3個の薬剤と相関する有意な部位の数を、各遺伝子について示す散布図。パネルD.yjgNについての遺伝子に沿ったプロット。遺伝子配列に沿った有意な部位をドットで示し、y軸は個々の部位にとって有意な薬剤クラスの数を示している。下には、該膜貫通タンパク質の、いわゆるスネークプロットを示し、影響を受けたアミノ酸は色付けされている。
決定木により耐性を予測するための、変異の組み合わせの解析
gyrAおよびparCの例について既に言及したように、単一の変異はしばしば、ある種の薬剤に対して耐性を付与するのに十分ではなく、複数の変異が累積性の効果を有し得る(図3参照)。さらに、完全なデータセットについて最適な閾値を選択したため、単一部位に対する精度、特異度、および感度は、実際の能力を過大評価し得る。それゆえ、EUCAST MICブレークポイントに従い規定された耐性について学習した決定木を適用し、変異の組み合わせに頼った本手法を、5分割のクロスバリデーションを10反復用いることにより評価した。
EUCASTガイドラインよると本データセットにおけるいくつかの薬剤に対する耐性大腸菌サンプルが比較的少ないために、ここではクレブシエラ・ニューモニエに着目する。予想通り、単一の変異およびクラス不均衡についての上述した最適なシナリオのために、有意に改善された予測精度は概して観察されなかった。単一の変異についての特異度の中央値は98.9%であったが、感度は61.3%にすぎなかった。決定木について、特異度は依然として94%であったが、感度は有意に75%まで増加した。分類精度は、76.8%(アンピシリン/スルバクタム)から96.1%(メロペネム)の範囲内であった。注目すべきことに、アンピシリン/スルバクタム以外の全ての薬剤は、80%を超える精度に達した。6個の薬剤に対しては、90%閾値さえ上回った。ツリーサイズ(tree size)は、1個から最大9個の変異の間で変化し(補足図1)、また、全体では13個の異なる遺伝子におけるちょうど14個の変異が、全ての木の構築に必要であった。
遺伝子量効果の解析
薬剤耐性の潜在的原因は、遺伝子の重複または欠失であり、このことは、耐性および感受性の分離株の群における様々な遺伝子の読み取りカバー率(read coverage)を調べることにより、我々のデータセットにおいて観察され得る。カバー率の違いを推定するために、2つの群における遺伝子当たりの正規化したカバー率の中央値についてのAUC値を計算した。全体では、耐性と感受性の大腸菌の間で10個の遺伝子の遺伝子カバー率において、AUC>0.75をもたらす23例の異常な違いを発見した(図4A)。3つのβラクタムと2つのキノロンについての関係を報告する。中心的な遺伝子は、推定上のS−メチルメチオニントランスポーターおよびホモシステインS−メチルトランスフェラーゼをそれぞれコードするmmuPおよびmmuMであり、これらに対するカバー率は、5つの全ての薬剤に対して耐性である細菌において実質的に高い。レボフロキサシンおよびシプロフロキサシンに耐性である株において、挿入因子のレギュレーターである内膜タンパク質YieIおよびInsN−1は、同様に、より豊富であった。対照的に、グルコシルトランスフェラーゼYaiP、YaiO、外膜タンパク質NmpCおよびDNA結合転写制御因子MngRをコードする遺伝子は、これらの薬剤に耐性である株において、カバー率が低かった。詳細は図5に示しており、図5は以下を示す:パネルA:薬剤を四角形で示し、個々の薬剤についての耐性が示されている場合に、より高い、または低いカバー率を有する大腸菌遺伝子を円で示している、ネットワーク図。パネルBおよびC:染色体に沿ったプロットの2つの例。
図5Bおよび5Cは、シプロフロキサシンに耐性である株における、カバー率がより低いyaiPと、カバー率がより高いmmuPのカバー率プロットの例を示す。最良の診断精度は、シプロフロキサシンおよび遺伝子mmuPに対して達成され、AUC値は0.923であり、この量的な情報が耐性および感受性の株の間の正確な分離を可能にすることを示した。
クレブシエラ・ニューモニエについて、AUC>0.75をもたらす、遺伝子カバー率における216例の異常な差異を見つけた。薬剤の組み合わせ、トリメトプリムとスルファメトキサゾールの薬剤の組み合わせを除いた全ての薬剤と32の異なる遺伝子に対して、薬剤/遺伝子量の組み合わせを見つけた。薬剤メロペネムおよび遺伝子rmlCについて、0.90の最良のAUC値が観察された。薬剤エルタペネム、イミペネム、およびアモキシシリンクラブラン酸は、同遺伝子に対して、0.89のAUC値とほぼ同程度の高さに達した。合計で、本遺伝子は、最多数の薬剤(17個)と関連している。本遺伝子のカバー率は、これらの薬剤に耐性である細菌において低い。さらに、14個の薬剤と関連のある遺伝子KPN_01607を見出し、ここでは、アズトレオナムが最良のAUC値0.85を有した。本遺伝子に対するカバー率は、これらの薬剤に対する細菌において、概して高い。大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエについてのAUC値の概要は、表17および18において見ることができる。










大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエを用いる2つの実施例において、比較した2,300を超える病原菌について、既知の薬剤標的における変異を強調し、耐性に対する新規の推定上の遺伝的な原因を提示する。単一のAA置換を超えて、特に遺伝子量効果が、遺伝的耐性にとって非常に重要であると考えられる。両方の属を比較して、興味深いことに、薬剤耐性に関連する同一のAA変異を発見した。
本明細書において、薬剤耐性遺伝子の同定についての遺伝学的手法を検討し、ゴールドスタンダードとしてのASTとこれらの結果を注意深く比較した。
包括的な研究において、1162個の大腸菌および1176個のクレブシエラ・ニューモニエ分離株について、全体のゲノムシーケンシングおよびASTを行った。多剤耐性、並びに重度の菌血症および敗血症を引き起こす頻度が増加していたために、病原性グラム陰性大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエに着目した。大腸菌/クレブシエラ・ニューモニエに対して効能を有する21個の薬剤を選択することにより、臨床分離株の感受性について綿密な分析を行うことができた。全体で、大腸菌について25,646個の有意な部位を、および、クレブシエラ・ニューモニエについて40,896個の有意な部位を見出した(p値<10−9)。我々の方法は、いくつかの既知の遺伝子/薬剤の組み合わせ:gyrA(シプロフロキサシン、レボフロキサシン)、parC(シプロフロキサシン、レボフロキサシン)、ampC(セファロチン)、folC(トリメトプリムスルファメトキサゾール)、mrcB(セファゾリン)、pbpC(セファゾリン)、pbpG(セフタジジム)、ftsI(セファゾリン)、mrdA(セファゾリン)、dacC(エルタペネム)、dacB(エルタペネム、メロペネム)、およびmrcA(エルタペネム、イミペネム、セフタジジム、セファゾリン)を正しく同定し、本手法をこれらの耐性メカニズムの検出に適したものにした。
統計的に薬剤耐性に高度に関連する単一のヌクレオチドの変異体の同定の他に、散発性の耐性メカニズムとして、遺伝子の重複および欠失もまた見出した。大腸菌については23例、クレブシエラ・ニューモニエについては216例に、両ゲノムにおけるこれらの構造変化の指標として、局所的な配列カバー率における変化が見られる。膜タンパク質または輸送タンパク質については、遺伝子量の増加または減少の両方が、薬剤が膜を透過できないようにすること、または、薬剤を細胞外により効率的に輸送することにより、薬剤感受性に影響を与えうるが、代謝酵素または転写因子の量の減少は本文脈において簡単には解釈できず、分離株の適応度(fitness)に関連するであろう。興味深いことに、クレブシエラ・ニューモニエについてβラクタマーゼSHV−11(KPN_01607)における変異を発見しただけでなく、耐性細菌ではカバー率が高いという本遺伝子の量効果もまた同定した。SHV型耐性遺伝子はクレブシエラ・ニューモニエにおいて偏在性であると考えられるため、点変異は本酵素の活性の改善につながり得る。その上、多くのクレブシエラ属はまた、βラクタマーゼをコードするプラスミドを有している。ラクタマーゼの活性の改変並びに発現の増加は共に、ラクタム系に対する耐性の改善につながるであろう。Mendonca et al. (Mendonca, N., Ferreira, E., Louro, D., Participants, A. & Canica, M. Molecular epidemiology and antimicrobial susceptibility of extended- and broad-spectrum be-ta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolated in Portugal. Int J Antimicrob Agents 34, 29-37 (2009))はまた、βラクタマーゼSHV−73およびSHV−107においてAA位置234および235の変異を同定したが、これらは我々がSHV−11で見つけたAA置換とは異なった。内在性のβラクタマーゼ活性のために、クレブシエラ・ニューモニエ株は、結果としてβラクタム化合物に低レベルの耐性を示す。このことはまた、我々がアンピシリンと有意に関連があると同定した多くの位置においても見られるが、ラクタム系に対する多数の耐性は他の耐性をカバーし得る。
大腸菌およびクレブシエラ・ニューモニエが共に腸内細菌科のグループに属するために、両株において機能的に同様のタンパク質に生じ、我々の解析において薬剤に対する耐性と関連しているAA変異を同定することを試みた。相同タンパク質において、全く同じAA位置での55個の変異を見出した。このことは、これらの関連する株間の耐性の進化的発達に対するさらなる洞察を与え得、また、新規の推定上の薬剤標的を示し得る。
我々の解析の精度を改善し得る別の情報源は、株特異的プラスミドである。これらのプラスミドに対してシーケンシングデータをマッピングすることは、さらなる耐性メカニズムについての我々の知識を広げるであろう。最初のアプローチとして、大腸菌シーケンシングデータのサブセットを、約300個の大腸菌プラスミドに対してマッピングした。最大の変異率を有する遺伝子には、複製、プラスミド転移、およびメンテナンスに直接関連するrepA1、trbI、psiB、およびtraGがあり、耐性遺伝子の伝播を促進する能力を宿主に提供することにより、耐性の発達において間接的な役割を果たし得る。
患者サンプルからの直接の病原菌同定および抗菌薬感受性試験の組み合わせのための遺伝子検査は、すぐに使用可能な結果に至る時間を、数日から数時間に、有意に減少させ得、それにより、標的化された処置が可能となる。さらに、本手法は、中枢の研究所に限られることはなく、個々の試験を可能にするケア装置のポイントが開発され得る。本方法およびコンピュータプログラム製品に沿ったこれらの技術が、例えば、集中治療室または一般的な入院での治療を改革し得る。さらに、リアルタイムの大流行モニタリングなどの応用でさえ、本方法を用いて達成され得る。
単一の変異体のみを用いる代わりに、いくつかの変異の位置を組み合わせることは、予測精度を改善し、さらに他の因子により影響を受ける擬陽性の所見を減らし得る。
MALDI−TOF MSに頼る手法と比較して、我々の遺伝学的手法は、ほぼ完全なゲノムを網羅し、従って、耐性に関連しているであろう潜在的なゲノム部位の同定を可能にするという利点を有する。MALDI−TOF MSはまた、細菌のタンパク質における点変異を同定するために用いられ得るが、この技術はタンパク質のサブセットを検出するのみで、全てのタンパク質が同様に十分網羅されるわけではない。その上、特定の関連する株の同定および差別化は、常に実行可能なわけではない。我々の遺伝学的方法は、ほぼ全ゲノムを網羅することを可能にし、分離株を耐性と感受性の群に分けるための、最良のブレークポイントを算出する。
MALDI−TOF MSを用いる手法と比較して、本手法は、ほぼ完全なゲノムを網羅するために、耐性に関連しているであろう潜在的なゲノム部位の同定を可能にするという利点をさらに有する。MALDI−TOF MSはまた、細菌のタンパク質における点変異を同定するために用いられ得るが、この技術はタンパク質のサブセットを検出するのみで、全てのタンパク質が同様に十分網羅されるわけではない。その上、特定の関連する株の同定および差別化は、常に実行可能なわけではない。
本方法は、分離株を耐性と感受性の群に分けるための、最良のブレークポイント算出することを可能にする。本発明者は、最良のブレークポイントの他に、異なるガイドライン(例えば、ヨーロッパおよび米国ガイドライン)により規定される値もまた考慮させる柔軟なソフトウエアツールを設計し、異なる国におけるGASTの出願に備えた。
本発明はさらに、本手法が、薬剤標的としてすでに知られている遺伝子における変異を同定でき、かつ、潜在的な新しい標的部位を検出できることを示す。
全体のゲノムシーケンシングと実質的な培養による感受性試験を組み合わせる研究は、遺伝子型と薬剤耐性とのゲノムワイドの関連付けを初めて可能にする。しかしながら、ヒトのゲノムワイド相関解析(GWAS)に関しては、実質的なコホートが必要である。病原菌についての個々の手法は、現在の抗菌薬の、より良い、かつ、より個別化された利用を可能にする。さらに、遺伝子耐性メカニズムの理解の改善はまた、これらのメカニズムを標的とした新薬の開発を促進し得る。
我々は、ゲノムワイド相関解析におけるASTと組み合わされた次世代シーケンシングが、薬剤標的として既に知られている遺伝子における変異を同定すること、並びに、潜在的な新しい耐性メカニズムおよびそれぞれの薬剤標的部位を検出することができることを示している。我々の結果によると、遺伝子量効果もまた、薬剤耐性に重要な役割を果たす。ここに提示されるパイプラインは、シュードモナス種のような他のグラム陰性細菌、およびまた黄色ブドウ球菌などのグラム陽性細菌の遺伝的耐性の調査にも、容易に適用され得る。
本手法は、以下を可能にする。
a.1つの診断テストにおける、遺伝子同定のためのマーカーの同定とバリデーション、および感受性/耐性試験
b.既知の薬剤標的および作用機序のバリデーション
c.新しい治療のための推定上の新規の標的/第二の標的遺伝子につながる、潜在的に新規の耐性メカニズムの検出

Claims (16)

  1. 抗菌薬(抗生物質など)処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染を決定する診断方法であって、
    a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
    b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、該患者における抗菌薬(抗生物質など)耐性クレブシエラ株による感染を示す、
    のステップを含む診断方法。
  2. 潜在的に耐性であるクレブシエラ株による感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
    a)該患者由来の、少なくとも1つのクレブシエラ属種を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
    b)parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、およびKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、およびKOX_15055からなる遺伝子群からの少なくとも2つの遺伝子において、少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも2つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬(抗生物質薬など)に対する耐性を示す;
    c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬(抗生物質薬など)を同定すること;および
    d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬(抗生物質薬など)を選択すること、
    のステップを含む方法。
  3. クレブシエラ属種がクレブシエラ・ニューモニエであり、parCにおける、特に、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_009648に関しては位置3763210における、少なくとも1つの変異が決定され、および/または、
    クレブシエラ属種がクレブシエラ・オキシトカであり、KOX_26125における、特に、NCBIで注釈付けされたリファレンスゲノムNC_016612に関しては位置5645611における、少なくとも1つの変異が決定される、請求項1〜2のいずれかに記載の方法。
  4. 1つ以上の抗菌薬(抗生物質薬など)に対するクレブシエラ属の耐性を決定することを包含する、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 抗菌薬(抗生物質薬など)がラクタム系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/もしくはKPN_04195、並びに/またはKOX_26125、KOX_13365、KOX_16735、KOX_25695、KOX_12270、および/もしくはKOX_15055;かつ/または、
    抗菌薬(抗生物質薬など)が、キノロン系抗生物質、特にフルオロキノロン系抗生物質、および/またはポリケチド系抗生物質、特にテトラサイクリン系抗生物質、および/またはベンゼン由来/スルフォンアミド系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/もしくはKPN_04195、並びに/またはKOX_26125;かつ/または、
    抗菌薬(抗生物質薬など)がアミノグリコシド系抗生物質から選択され、以下の遺伝子における変異の存在が決定される:parC、KPN_01607、gyrA、KPN_02451、baeR、aceF、ybgH、ynjE、KPN_01951、KPN_01961、KPN_02114、mhpA、KPN_02128、KPN_02144、KPN_02149、ydiJ、btuE、oppC、pth、KPN_02298、KPN_02302、dadA、yoaA、ftn、cbl、hisB、yegQ、yehY、KPN_02580、yejH、KPN_02621、yfaW、KPN_02170、KPN_02025、livG、livM、livH、fliY、yedQ、abgB、treA、baeS、KPN_02399、ydcR、anmK、ccmF、KPN_02440、KPN_02540、KPN_01752、および/またはKPN_04195、
    請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
  6. 抗菌薬(抗生物質薬など)が、アモキシシリン/クラブラン酸カリウム(AUG)、アンピシリン(AM)、アズトレオナム(AZT)、セファゾリン(CFZ)、セフェピム(CPE)、セフォタキシム(CFT)、セフタジジム(CAZ)、セフトリアキソン(CAX)、セフロキシム(CRM)、セファロチン(CF)、シプロフロキサシン(CP)、エルタペネム(ETP)、ゲンタマイシン(GM)、イミペネム(IMP)、レボフロキサシン(LVX)、メロペネム(MER)、ピペラシリン/タゾバクタム(P/T)、アンピシリン/スルバクタム(A/S)、テトラサイクリン(TE)、トブラマイシン(TO)、およびトリメトプリム/スルファメトキサゾール(T/S)からなる群から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. クレブシエラ・ニューモニエについての耐性が決定され、該抗生物質薬がCF、CFT、IMP、CFZ、CRM、ETP、CAX、AZT、P/T、CPE、AM、A/S、CAZ、MER、AUG、CP、LVX、GM、TO、TE、およびT/Sの少なくとも1つであり、以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_009648に関して検出される:3763210、1784305、1784302、2905411、2673906、2773232、140517、809148、1364586、2150691、2159024、2317024、2325877、2331649、2347930、2355785、2365629、2375692、2402871、2459360、2517274、2521829、2532012、2547536、2629283、2658497、2703286、2774521、2812941、2831238、2875745、2878878、2920245、2379716、2218319、2504346、2505230、2506816、2641631、2646728、1704769、2524562、2772839、2627362、2124017、2174754、2275805、2662814、2784148、1933723、4595554;かつ/または、
    クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該抗生物質薬がCF、CFZ、CRM、AZT、AM、およびA/Sの少なくとも1つであり、以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611、2887469、2887473、3631990、5544665、5544668、2652345、3260573;かつ/または、
    クレブシエラ・オキシトカについての耐性が決定され、該抗生物質薬がCFT、CAX、P/T、CPE、CAZ、AUG、CP、LVX、TE、およびT/Sの少なくとも1つであり、以下のヌクレオチド位置の少なくとも1つにおける変異がリファレンスゲノムNC_016612に関して検出される:5645611、
    請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. クレブシエラ属の種に属する細菌微生物の、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15または16、17、18、19、20または21個の抗生物質薬に対する耐性が決定される、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 核酸配列情報または変異の存在を決定することが、該少なくとも2つの遺伝子の部分的配列または全体の配列を決定することを含む、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
  10. 核酸配列情報または変異の存在を決定することが、クレブシエラ属種のゲノムの部分的配列または全体の配列を決定することを含み、該ゲノムの部分的配列または全体の配列が、該少なくとも2つの遺伝子の少なくとも部分的な配列を含む、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
  11. 核酸配列情報または変異の存在を決定することが、次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることを含み、好ましくは、クレブシエラ属種の細菌性生物の部分的ゲノム配列または全体のゲノム配列が、次世代シーケンシング法またはハイスループットシーケンシング法を用いることにより決定される、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
  12. クレブシエラ属種の細菌性微生物の抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを決定する方法であって:
    クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
    クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
    第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属のリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
    第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
    第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
    クレブシエラ属のゲノム中の抗菌薬(抗生物質など)耐性に関連する遺伝子部位を決定すること、
    を含む方法。
  13. 抗菌薬処置に潜在的に耐性であるクレブシエラ属種による患者の感染を決定する診断方法であって:
    a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
    b)請求項12の方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで、該少なくとも1つの変異の存在は、該患者における抗菌薬耐性クレブシエラ株による感染を示す、
    のステップを含む診断方法。
  14. 潜在的に耐性であるクレブシエラ株による感染を患う患者の処置を選択する方法であって:
    a)該患者由来の、クレブシエラ属の種に属する細菌微生物を含有しているか、または含有している疑いがあるサンプルを得ること、または提供すること;
    b)請求項12の方法により決定される、該クレブシエラ属の種に属する細菌微生物の少なくとも1つの遺伝子における少なくとも1つの変異の存在を決定すること、ここで該少なくとも1つの変異の存在は、1つ以上の抗菌薬に対する耐性を示す;
    c)該少なくとも1つ以上の抗菌薬を同定すること;および
    d)ステップc)で同定したものと異なり、かつ、クレブシエラ感染の処置に好適である、1つ以上の抗菌薬を選択すること、
    のステップを含む方法。
  15. クレブシエラ属種の細菌性微生物の抗菌薬(抗生物質など)耐性プロファイルを取得する方法であって:
    クレブシエラ属種の臨床分離株の遺伝子配列の第一のデータセットを得ること、または提供すること;
    クレブシエラ属種の複数の臨床分離株の抗菌薬(抗生物質など)耐性の第二のデータセットを提供すること;
    第一のデータセットの遺伝子配列を、少なくとも1つ、好ましくは1つのクレブシエラ属のリファレンスゲノムに対してアライメントすること、および/または第一のデータセットの遺伝子配列を少なくとも部分的にアセンブリングすること;
    第一のデータセットの遺伝子配列を遺伝子変異体について解析し、第一のデータセットの遺伝子変異体の第三のデータセットを得ること;
    第三のデータセットを第二のデータセットと相関させ、相関関係を統計的に解析すること;および
    第一のデータセットのクレブシエラ属のゲノムにおいて、抗菌薬(抗生物質など)耐性と関連のある遺伝子部位を決定すること、
    を含む方法。
  16. 実行された場合に請求項12〜15のいずれかに従う方法を実施するコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータプログラム製品。
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