JP2024082973A - Method for detecting the risk of antibiotic-resistant bacteria colonization using bacterial flora - Google Patents

Method for detecting the risk of antibiotic-resistant bacteria colonization using bacterial flora Download PDF

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芳智 森永
仁史 川筋
善裕 山本
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Toyama University
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Toyama University
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Abstract

【課題】細菌叢を利用して、薬剤耐性菌の定着リスクを検出すること。【解決手段】被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法は、被検体から採取した糞便試料から、薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係がある1又は複数の細菌の核酸を定量すること、及び前記定量する工程で得られた核酸の量又はその増減から、薬剤耐性菌の定着リスクを判定することを含む方法。【選択図】図9[Problem] To detect the risk of colonization by drug-resistant bacteria using bacterial flora. [Solution] A method for detecting the risk of colonization by drug-resistant bacteria in a subject includes quantifying the nucleic acid of one or more bacteria that are correlated or inversely correlated with the colonization of drug-resistant bacteria from a fecal sample collected from the subject, and determining the risk of colonization by drug-resistant bacteria from the amount of nucleic acid obtained in the quantification step or an increase or decrease in the amount. [Selected Figure] Figure 9

Description

本発明は、薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法に関し、より詳細には、薬剤耐性菌が定着しやすい腸内細菌叢の特徴を利用した、薬剤耐性菌を保菌するリスクを評価するための方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting the risk of colonization by drug-resistant bacteria, and more specifically, to a method for evaluating the risk of carrying drug-resistant bacteria by utilizing the characteristics of the intestinal flora that are prone to colonization by drug-resistant bacteria.

感染症を起こす細菌の中で、薬剤耐性化の進行が世界的な問題となっている。特に、基質特異性拡張型β-ラクタマーゼ(ESBL)産生菌やカルバペネマーゼ産生菌など、腸内環境に生息する細菌での急激な薬剤耐性の増加や、多様な耐性機序の存在が問題となっているが、現時点で有効な対策はない。その背景の一つとして、腸内環境が薬剤耐性菌を抱え込みやすくなっていることが考えられる。より具体的には、抗菌薬の使用などでもたらされる腸内細菌叢の乱れである“dysbiosis”が起きた場合に、薬剤耐性菌の定着や薬剤耐性遺伝子の菌種を超えた伝播を一層容易にしている可能性がある。 The progression of drug resistance among bacteria that cause infectious diseases has become a global issue. In particular, the rapid increase in drug resistance in bacteria that live in the intestinal environment, such as extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)- and carbapenemase-producing bacteria, and the existence of various resistance mechanisms are problematic, but there are currently no effective countermeasures. One possible reason for this is that the intestinal environment is becoming more susceptible to harboring drug-resistant bacteria. More specifically, when "dysbiosis," a disruption of the intestinal flora brought about by the use of antibiotics, occurs, it may become even easier for drug-resistant bacteria to take root and for drug-resistant genes to spread across bacterial species.

薬剤耐性菌の定着しやすさはdysbiosisだけに依存しているのではなく、細菌叢を構成する細菌群によっても影響されることが分かっている。発明者らは以前に、マウス薬剤耐性菌腸管定着モデルを用いて、16S rRNAメタゲノム解析で得られる細菌叢を比較し、薬剤耐性菌の定着しやすさと相関・逆相関の関係にある細菌群を線形判別分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)で特定した。その結果、薬剤耐性菌の定着に抵抗的な細菌群として、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、バクテロイデス科(Bacteroidaceae)など、薬剤耐性菌の定着に許容的な細菌群として、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)などが特徴的に認められることを明らかにした(非特許文献1)。 It is known that the susceptibility of drug-resistant bacteria to colonization does not depend only on dysbiosis, but is also influenced by the bacterial groups that compose the bacterial flora. Previously, the inventors used a mouse drug-resistant bacteria intestinal colonization model to compare the bacterial flora obtained by 16S rRNA metagenomic analysis, and identified bacterial groups that are correlated or inversely correlated with the susceptibility of drug-resistant bacteria to colonization by linear discriminant analysis (LDA). As a result, it was revealed that bacterial groups that are resistant to the colonization of drug-resistant bacteria include Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae, while bacterial groups that are tolerant to the colonization of drug-resistant bacteria include Enterobacteriaceae (Non-Patent Document 1).

日本化学療法学会雑誌 68巻3号 Page 432(2020年5月)Japanese Journal of Chemotherapy Vol. 68 No. 3 Page 432 (May 2020)

薬剤耐性菌の定着に至る前段階には、薬剤耐性菌が定着しやすいリスク状態が存在する。高リスク状態時に薬剤耐性菌が腸内環境へ実際に侵入することで薬剤耐性菌の定着に至るが、現在の医療では、薬剤耐性菌が定着した人への対応策はあるが、リスク状態にある人を見つけて対応するという策がなく、耐性菌保菌前のリスク評価法自体が欠如している。 Before drug-resistant bacteria become established, there exists a risk state in which they are more likely to become established. Drug-resistant bacteria actually invade the intestinal environment during a high-risk state, leading to the establishment of drug-resistant bacteria. In current medical care, although there are measures to deal with people who have become established with drug-resistant bacteria, there are no measures to identify and deal with people who are at risk, and there is a lack of methods for assessing the risk before the patient becomes colonized with resistant bacteria.

本発明は、細菌叢の特徴を利用して薬剤耐性菌の定着リスクを検出することを課題とする。 The objective of the present invention is to detect the risk of drug-resistant bacteria colonization by utilizing the characteristics of the bacterial flora.

本発明は、以下に記載の実施形態を包含する。
項1.
動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法であって、
被検体から採取した糞便試料から、薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌の核酸を定量すること、及び
前記定量する工程で得られた核酸の量又はその増減から、薬剤耐性菌の定着リスクを判定すること
を含む方法。
項2.
前記薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌が、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の細菌である項1に記載の方法。
項3.
前記薬剤耐性菌の定着性と逆相関の関係にある1又は複数の細菌が、腸内細菌科の細菌である項1に記載の方法。
項4.
前記細菌の核酸の定量は、前記細菌のヌクレオチド配列と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを用いた核酸増幅法により行われる、項1に記載の方法。
項5.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセットである、項4に記載の方法。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
項6.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、項4に記載の方法。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
項7.
前記判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む、項5又は6に記載の方法。
項8.
前記判定することは、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与終了後の被検者の糞便試料中の核酸の量が多い場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが低下したと判定することを含む、項5又は6に記載の方法。
項9.
前記判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが高いと判定することを含む、項5又は6に記載の方法。
項10.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、項4に記載の方法。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
項11.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、項4に記載の方法。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
項12.
前記判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む、項10又は11に記載の方法。
項13.
前記判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が多い場合に、被検体において薬剤耐性菌が定着している可能性が高いと判定することを含む、項10又は11に記載の方法。
項14.
下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセット。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
項15.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
項16.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
項17.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
項18.
動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出するための項14~17のいずれか一項に記載のプライマーセットの使用。
項19.
項14~17のいずれか一項に記載のプライマーセットを備えた、動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクの検出用キット。
The invention includes the embodiments described below.
Item 1.
A method for detecting a risk of colonization of a drug-resistant bacteria in an animal subject, comprising:
A method comprising: quantifying, from a fecal sample collected from a subject, nucleic acids of one or more bacteria that are in a correlation or inverse correlation with the colonization of drug-resistant bacteria; and determining a risk of colonization of drug-resistant bacteria from the amount of nucleic acid obtained in the quantification step or an increase or decrease in the amount of nucleic acid.
Item 2.
Item 2. The method according to Item 1, wherein the one or more bacteria in a correlation or inverse correlation with colonization of drug-resistant bacteria are bacteria of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae.
Item 3.
Item 2. The method according to Item 1, wherein the one or more bacteria inversely correlated with colonization ability of drug-resistant bacteria are bacteria of the family Enterobacteriaceae.
Item 4.
Item 2. The method according to Item 1, wherein the quantification of the bacterial nucleic acid is carried out by a nucleic acid amplification method using an oligonucleotide primer that specifically hybridizes to a nucleotide sequence of the bacterial cell.
Item 5.
Item 5. The method according to Item 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of an equimolar mixture of the polynucleotides 1), 2), and 3) below, and an equimolar mixture of the polynucleotides 4) and 5) below.
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
Item 6. A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae.
Item 5. The method according to Item 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3; 2) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5.
Item 7. The method according to Item 5 or 6, wherein the determining step comprises determining that a risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject is increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before the drug administration.
Item 8.
Item 7. The method according to item 5 or 6, wherein the determining step comprises determining that a risk of drug-resistant bacteria colonization in the subject has been reduced when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample after the end of drug administration is greater than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period.
Item 9.
Item 7. The method according to Item 5 or 6, wherein the determining step comprises determining that the subject is at high risk of being colonized by drug-resistant bacteria when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is lower than the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals.
Item 10.
Item 5. The method according to Item 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
Item 11. A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family.
Item 5. The method according to Item 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6; 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:7. 12.
Item 12. The method according to item 10 or 11, wherein the determining step includes determining that a risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject has increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before the drug administration.
Item 13.
Item 12. The method according to Item 10 or 11, wherein the determining step includes determining that there is a high possibility that drug-resistant bacteria have colonized in the subject when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is greater than the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals.
Item 14.
A primer set consisting of an equimolar mixture of the following polynucleotides 1), 2), and 3) and an equimolar mixture of the following polynucleotides 4) and 5).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
Item 14. A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae.
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3. 2) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5. Item 16.
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
Item 17. A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family.
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6; 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:7. 18.
Item 18. Use of the primer set according to any one of Items 14 to 17 for detecting a risk of colonization of a drug-resistant bacterium in an animal subject.
Item 19.
Item 18. A kit for detecting a risk of drug-resistant bacteria colonization in an animal subject, comprising the primer set according to any one of Items 14 to 17.

本発明によれば、薬剤耐性菌が検出された後の対策だけでなく、保菌リスクを有する対象を評価することができる。 The present invention makes it possible to assess subjects at risk of carrying drug-resistant bacteria as well as to take measures after the bacteria are detected.

このため、薬剤耐性菌の温床とも言われる腸内環境へ、保菌前から対策を行うことにもつながり、耐性菌全体の問題を減少させられる可能性がある。 This could lead to measures being taken to tackle the intestinal environment, which is said to be a breeding ground for drug-resistant bacteria, before the bacteria become present, potentially reducing the overall problem of drug-resistant bacteria.

LRB検出系のPCRに使用されるフォワードプライマー及びリバースプライマーの設計。Design of forward and reverse primers used in PCR for LRB detection system. ETB検出系のPCRに使用されるフォワードプライマー及びリバースプライマーの設計。Design of forward and reverse primers used in PCR for ETB detection system. 抗菌薬なしの対照群(control群)、アンピシリン投与群(ABPC群)、メトロニタゾール投与群(MNZ群)の各々に薬剤耐性菌量(ESBL産生大腸菌)を接種した後の糞便中の薬剤耐性菌量とLRB菌量の経時的変化を示すグラフ。A graph showing the time course of the amount of drug-resistant bacteria and LRB bacteria in feces after inoculation of drug-resistant bacteria (ESBL-producing E. coli) into each of the antibiotic-free control group (control group), ampicillin-administered group (ABPC group), and metronidazole-administered group (MNZ group). 抗菌薬なしの対照群(control群)、アンピシリン投与群(ABPC群)、メトロニタゾール投与群(MNZ群)の各々に薬剤耐性菌量(ESBL産生大腸菌)を接種した後の薬剤耐性菌量とETB菌量の経時的変化を示すグラフ。A graph showing the time course of changes in the amount of drug-resistant bacteria and ETB bacteria after inoculation of drug-resistant bacteria (ESBL-producing E. coli) into each of the antibiotic-free control group (control group), ampicillin-administered group (ABPC group), and metronidazole-administered group (MNZ group). (A)-(E) LRB検出系における5名の患者の抗菌薬投与によるCT値の変化を示すグラフ。 図5(A)、(C)、及び(D)の細菌名は、抗菌薬投与後に各患者においてこれらの薬剤耐性菌の発育が確認されたことを示す。(A)-(E) Graphs showing changes in C T values due to antibiotic administration in five patients in the LRB detection system. The names of bacteria in Figure 5 (A), (C), and (D) indicate that the growth of these drug-resistant bacteria was confirmed in each patient after antibiotic administration. (A)-(D) LRB検出系における4名の患者の抗菌薬投与期間中及び抗菌薬終了後のCT値の変化を示すグラフ。(A)-(D) Graphs showing changes in C T values during and after antibiotic administration in four patients using the LRB detection system. LRB検出系を用いた薬剤耐性菌の定着リスクの評価。(A)各群のCT値。(B) CT値22で、各群の対象を分けた場合の円グラフ。Assessment of the risk of antibiotic-resistant bacteria colonization using the LRB detection system. (A) C T values for each group. (B) Pie chart showing the results when subjects in each group were divided at a C T value of 22. (A)-(D) ETB検出系における4名の患者の抗菌薬投与期間中及び抗菌薬終了後のCT値の変化を示すグラフ。(A)-(D) Graphs showing changes in C T values during and after antibiotic administration in four patients using the ETB detection system. (A) 健常者、ESBL産生菌保菌者、及びESBL産生菌非保菌者の各群のLRB検出系におけるCT値のグラフ。(B)健常者、ESBL産生菌保菌者、及びESBL産生菌非保菌者の各群のETB検出系におけるCT値のグラフ。(A) Graph of C values in the LRB detection system for healthy subjects, ESBL-producing bacteria carriers, and ESBL-non-carriers. (B) Graph of C values in the ETB detection system for healthy subjects, ESBL-producing bacteria carriers, and ESBL-non-carriers.

本明細書において、単数形は、本明細書で別途明示がある場合または文脈上明らかに矛盾する場合を除き、単数と複数を含むものとする。 In this specification, the singular forms "a," "the," and "the" include both the singular and the plural, unless otherwise expressly stated in the specification or clearly contradictory in the context.

本明細書において、「含む」及び「からなる」は、「のみからなる(consist of)」も包含する概念である。 In this specification, the terms "comprise" and "consist of" are concepts that also encompass "consist of only."

本明細書において、「特異的」とは、あるヌクレオチド配列が所定の標的配列にハイブリダイズし、実質的に非標的配列にハイブリダイズせず、標的配列を増幅したときに非標的配列を増幅しないことを意味する。 As used herein, "specific" means that a nucleotide sequence hybridizes to a given target sequence, does not hybridize substantially to non-target sequences, and does not amplify the non-target sequences when the target sequence is amplified.

非特許文献1の研究において、本発明者らは、ヒト腸内細菌叢における、薬剤耐性菌定着に関連する細菌群を調査したが、それらを利用して薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法は開発していなかった。 In the study of Non-Patent Document 1, the inventors investigated bacterial groups in the human intestinal flora that are associated with the colonization of drug-resistant bacteria, but did not develop a method for using them to detect the risk of colonization by drug-resistant bacteria.

本発明者らは、マウス薬剤耐性菌腸管定着モデルの細菌叢メタゲノム解析結果から特定した薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある細菌群のうち、抵抗的指標となりうる細菌群と許容的指標となりうる細菌群とを、塩基配列情報を参考としながら抽出した。さらに、それぞれの細菌群を検出する定量PCR検出系(リアルタイムPCR法)を構築した。それらを組み合わせることで薬剤耐性菌の定着リスクを検出又はスクリーニングする方法を確立した。そして、薬剤耐性菌の定着リスクを検出又はスクリーニングする新規な方法を、MARS法(microbiota-based AMR [antimicrobial resistance] risk screening法)と命名した。 The inventors extracted bacterial groups that could be resistance indicators and bacterial groups that could be tolerance indicators from among the bacterial groups identified from the results of metagenomic analysis of the bacterial flora of a mouse drug-resistant bacteria intestinal colonization model, while referring to base sequence information. Furthermore, they constructed a quantitative PCR detection system (real-time PCR method) to detect each bacterial group. By combining these, they established a method for detecting or screening the risk of drug-resistant bacteria colonization. They named this novel method for detecting or screening the risk of drug-resistant bacteria colonization the MARS method (microbiota-based AMR [antimicrobial resistance] risk screening method).

本発明者らはさらに、ヒト臨床検体での検証を通じて、本開示の薬剤耐性菌の定着リスクの検出方法が、実際の医療現場においても薬剤耐性菌の定着リスクや保菌の有無の評価に適用できることを見出した。 The inventors further found through validation using human clinical samples that the disclosed method for detecting the risk of drug-resistant bacteria colonization can be applied to assessing the risk of drug-resistant bacteria colonization and the presence or absence of bacteria carriage in actual clinical settings.

本発明の第一の態様によれば、動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法であって、
被検体から採取した糞便試料から、薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係がある1又は複数の細菌の核酸を定量すること、及び
前記定量する工程で得られた核酸の量又はその増減から、薬剤耐性菌の定着リスクを判定すること
を含む方法が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a risk of colonization of a drug-resistant bacteria in an animal subject, comprising the steps of:
The present invention provides a method for determining a risk of colonization by drug-resistant bacteria from a fecal sample collected from a subject, the method comprising: quantifying nucleic acids of one or more bacteria that are correlated or inversely correlated with colonization by drug-resistant bacteria from the amount of nucleic acid obtained in the quantification step or an increase or decrease in the amount of nucleic acid.

動物である被検体は、ヒトであっても非ヒト動物であってもよい。非ヒト動物としては、鳥類や非ヒト哺乳類が挙げられるがこれらに限定されない。非ヒト動物の例としては、ウシ、ブタ、ウマ、羊、ヤギなどの家畜、ニワトリ、鴨、ダチョウなどの家禽、イヌ、ネコ、ウサギなどのペット動物、マウス、モルモット、ラットなどの齧歯類等が挙げられるがこれらに限定されない。動物は好ましくは鳥類及び哺乳類であり、より好ましくはヒトである。 The animal subject may be a human or a non-human animal. Non-human animals include, but are not limited to, birds and non-human mammals. Examples of non-human animals include, but are not limited to, livestock such as cows, pigs, horses, sheep, and goats; poultry such as chickens, ducks, and ostriches; pet animals such as dogs, cats, and rabbits; and rodents such as mice, guinea pigs, and rats. The animals are preferably birds and mammals, and more preferably humans.

薬剤耐性菌の定着性と逆相関の関係にある1又は複数の細菌としては、薬剤耐性菌の定着に抵抗的な細菌群として、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、バクテロイデス科(Bacteroidaceae)などが挙げられる。 Examples of one or more bacteria that are inversely correlated with the colonization of drug-resistant bacteria include the families Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae, which are bacterial groups that are resistant to the colonization of drug-resistant bacteria.

「薬剤耐性菌の定着性と逆相関の関係にある」とは、健常者と薬剤耐性菌の定着リスクが高い患者の便中の細菌量を比較した場合に、健常者においてこれらの抵抗的な細菌群の菌量が相対的に高く、薬剤耐性菌の定着リスクが高い患者においてこれらの抵抗的な細菌群の菌量が相対的に低いことを指す。 "Inversely correlated with colonization by drug-resistant bacteria" means that, when comparing the bacterial load in the stool of healthy individuals and patients at high risk of colonization by drug-resistant bacteria, the bacterial load of these resistant bacterial groups is relatively high in healthy individuals, while the bacterial load of these resistant bacterial groups is relatively low in patients at high risk of colonization by drug-resistant bacteria.

薬剤耐性菌の定着性と相関の関係にある1又は複数の細菌としては、薬剤耐性菌の定着に許容的な細菌群として、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)が挙げられる。 One or more bacteria that are correlated with the colonization of drug-resistant bacteria include Enterobacteriaceae, a bacterial group that is tolerant to the colonization of drug-resistant bacteria.

「薬剤耐性菌の定着性と相関の関係にある」とは、健常者と薬剤耐性菌が定着している患者の便中の細菌量を比較した場合に、健常者においてこれらの許容的な細菌群の菌量が相対的に低く、薬剤耐性菌が定着している患者においてこれらの許容的な細菌群の菌量が相対的に高いことを指す。 "Correlated with colonization by drug-resistant bacteria" means that, when comparing the amount of bacteria in the stool of healthy individuals and patients colonized with drug-resistant bacteria, the amount of bacteria in these tolerant bacterial groups is relatively low in healthy individuals, while the amount of bacteria in these tolerant bacterial groups is relatively high in patients colonized with drug-resistant bacteria.

細菌の核酸の定量は、当該核酸を特異的に検出可能なプライマーを用いて、当該核酸のヌクレオチド配列を増幅することにより行うことができ、このような技術は周知である。例えば、細菌の核酸の定量は、当該細菌の特定のヌクレオチド配列と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを用いた核酸増幅法により、当該細菌のヌクレオチド配列を増幅することにより行うことができる。 Quantification of bacterial nucleic acid can be performed by amplifying the nucleotide sequence of the nucleic acid using a primer that can specifically detect the nucleic acid, and such techniques are well known. For example, quantification of bacterial nucleic acid can be performed by amplifying the nucleotide sequence of the bacteria by a nucleic acid amplification method using an oligonucleotide primer that specifically hybridizes to a specific nucleotide sequence of the bacteria.

核酸増幅法としては、PCR(Polymerase chain reaction)法、LAMP(Loop-mediated isothermal amplification)法、TRC(Transcription-reversetranscription concerted reaction)法などが挙げられ、これらはいずれも周知である。 Nucleic acid amplification methods include the polymerase chain reaction (PCR) method, the loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method, and the transcription-reverse transcription concerted reaction (TRC) method, all of which are well known.

細菌の配列と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを用いたPCRは、検出感度が高く、また、PCR装置が医療機関や介護施設に広く普及しており、本発明の態様の検査方法を実施可能な施設が多い点で好ましい。 PCR using oligonucleotide primers that specifically hybridize with bacterial sequences has high detection sensitivity, and PCR devices are widely available in medical institutions and nursing homes, making it preferable in that the testing method according to this embodiment of the present invention can be carried out at many facilities.

前記細菌の核酸の量は、蛍光シグナルが閾値を超えるのに必要なPCRサイクルの数であるCT値で示されてもよいし、細菌の核酸の量は、定量PCRで増幅された核酸すなわちPCR生成物の量であってもよい。 The amount of bacterial nucleic acid may be indicated by a C value, which is the number of PCR cycles required for a fluorescent signal to exceed a threshold value, or the amount of bacterial nucleic acid may be the amount of nucleic acid amplified by quantitative PCR, i.e., the amount of PCR product.

PCRの初期サイクルにおけるほぼ変動がない蛍光シグナルをベースラインシグナルとしたときに、ベースラインシグナルに対して統計学的に有意な増加が観察されるレベルが閾値と定義される。CT値は蛍光シグナルがこの閾値を超えるのに必要なPCRサイクルの数である。CT値は、試料中の標的核酸の量に反比例する。すなわち、CT値が低くなることは、試料中の標的核酸の量が増大することを指す。 The threshold is defined as the level at which a statistically significant increase is observed relative to the baseline signal, where the baseline signal is a nearly constant fluorescent signal in the initial cycles of PCR. The C T value is the number of PCR cycles required for the fluorescent signal to exceed this threshold. The C T value is inversely proportional to the amount of target nucleic acid in the sample. That is, a lower C T value indicates an increased amount of target nucleic acid in the sample.

いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセットである。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、前記薬剤耐性菌の定着性とは逆相関の関係にある、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
GCGTTAAGTATTCCACCTGGGG(配列番号1)
ACAATAAGTATCCCACCTGGGG(配列番号2)
GCAATAAGTATACCACCTGGGG(配列番号3)
GGTAAGGTTCCTCGCGTATC (配列番号4)
GGTAAGGTTCTTCGCGTTGC (配列番号5)
1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物は、ラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科のみを検出するためのフォワードプライマーのセットである。4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物は、フォワードプライマーのセットと組み合わせて使用される、ラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科のみを検出するためのリバースプライマーのセットである。これらのポリオリゴヌクレオチドは公知の核酸合成法により合成することできる。
In some embodiments, the oligonucleotide primers are a primer set consisting of an equimolar mixture of the polynucleotides 1), 2), and 3) below, and an equimolar mixture of the polynucleotides 4) and 5) below.
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae, which are inversely correlated with the colonization ability of the drug-resistant bacteria. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families.
GCGTTAAGTATTCCACCTGGGG (SEQ ID NO: 1)
ACAATAAGTATCCCACCTGGGG (SEQ ID NO: 2)
GCAATAAGTATACCACCTGGGG (SEQ ID NO: 3)
GGTAAGGTTCCTCGCGTATC (SEQ ID NO: 4)
GGTAAGGTTCTTCGCGTTGC (SEQ ID NO:5)
The equimolar mixture of polynucleotides 1), 2), and 3) is a set of forward primers for detecting only Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes. The equimolar mixture of polynucleotides 4) and 5) is a set of reverse primers for detecting only Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes, used in combination with a set of forward primers. These polyoligonucleotides can be synthesized by known nucleic acid synthesis methods.

フォワードプライマーリバースプライマーからなるプライマーセットを用いたPCRにより、薬剤耐性菌の定着に抵抗的な細菌群であるラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科の細菌を特異的かつ定量的に検出することができる。 By using PCR with a primer set consisting of a forward primer and a reverse primer, it is possible to specifically and quantitatively detect bacteria of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes families, which are bacterial groups that are resistant to the establishment of drug-resistant bacteria.

1)~5)の各ポリヌクレオチドの長さは特に限定されないが、好ましくは15~50塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは15~30塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは18~25塩基からなるポリヌクレオチドである。 The length of each of the polynucleotides 1) to 5) is not particularly limited, but is preferably a polynucleotide consisting of 15 to 50 bases, more preferably a polynucleotide consisting of 15 to 30 bases, and more preferably a polynucleotide consisting of 18 to 25 bases.

上記配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドである。また、配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドであり、より好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドである。 The polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5 is preferably a polynucleotide containing at least 15 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5. Also, the polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5 is preferably a polynucleotide containing at least 18 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5, and more preferably a polynucleotide containing at least 18 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5.

いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)のプライマーセットである。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
1)の3種のポリヌクレオチドの等モル量混合物は、ラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科のみを検出するためのフォワードプライマーのセットである。2)の2種のポリヌクレオチドの等モル量混合物は、1)のフォワードプライマーのセットと組み合わせて使用される、ラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科のみを検出するためのリバースプライマーのセットである。
In some embodiments, the oligonucleotide primers are a primer set of 1) and 2) below.
1) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3. 2) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5. The equimolar mixture of three polynucleotides in 1) is a set of forward primers for detecting only Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes. The equimolar mixture of two polynucleotides in 2) is a set of reverse primers for detecting only Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes, used in combination with the set of forward primers in 1).

上記1)及び2)のプライマーセットを用いたPCRにより、薬剤耐性菌の定着に抵抗的な細菌群であるラクノスピラ科、ルミノコッカス科、及びバクテロイデス科の細菌を特異的かつ定量的に検出することができる。 By using the PCR with the primer sets 1) and 2) above, it is possible to specifically and quantitatively detect bacteria of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidetes families, which are bacterial groups that are resistant to the establishment of drug-resistant bacteria.

上記配列番号1~5に関連するプライマーセットを用いて薬剤耐性菌の定着リスクを判定する工程は、種々の実施形態で行い得る。 The step of determining the risk of drug-resistant bacteria colonization using a primer set related to SEQ ID NOs: 1 to 5 can be carried out in various embodiments.

いくつかの実施形態では、判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む。 In some embodiments, the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject is increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before drug administration.

いくつかの実施形態では、判定することは、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与終了後の被検者の糞便試料中の核酸の量が多い場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが低下したと判定することを含む。 In some embodiments, the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject has been reduced when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample after the end of drug administration is greater than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period.

いくつかの実施形態では、判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが高いと判定することを含む。 In some embodiments, the determining step includes determining that the subject is at high risk of being colonized by drug-resistant bacteria when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is low compared to the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals.

いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
GGGGGATAACTACTGGAAACGG (配列番号6)
GATCGTCGCCTAGGTGAGC (配列番号7)
1)のポリヌクレオチドは、腸内細菌科のみを検出するためのフォワードプライマーである。2)のポリヌクレオチドは、1)のフォワードプライマーと組み合わせて使用される、腸内細菌科のみを検出するためのリバースプライマーである。これらのポリオリゴヌクレオチドは公知の核酸合成法により合成することできる。
In some embodiments, the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family.
GGGGGATAACTACTGGAAACGG (SEQ ID NO: 6)
GATCGTCGCCTAGGTGAGC (SEQ ID NO: 7)
The polynucleotide 1) is a forward primer for detecting only Enterobacteriaceae. The polynucleotide 2) is a reverse primer for detecting only Enterobacteriaceae, which is used in combination with the forward primer 1). These polyoligonucleotides can be synthesized by known nucleic acid synthesis methods.

上記1)及び2)のプライマーセットを用いたPCRにより、薬剤耐性菌の定着に許容的な細菌群で腸内細菌科の細菌を特異的かつ定量的に検出することができる。 By using the above primer sets 1) and 2), PCR can be used to specifically and quantitatively detect Enterobacteriaceae bacteria, which are a bacterial group that is permissive for the colonization of drug-resistant bacteria.

1)及び2)の各ポリヌクレオチドの長さは特に限定されないが、好ましくは15~50塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは15~30塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは18~25塩基からなるポリヌクレオチドである。 The length of each of the polynucleotides 1) and 2) is not particularly limited, but is preferably a polynucleotide consisting of 15 to 50 bases, more preferably a polynucleotide consisting of 15 to 30 bases, and more preferably a polynucleotide consisting of 18 to 25 bases.

上記配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドである。また、配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドであり、より好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドである。 The polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7 is preferably a polynucleotide containing at least 15 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7. Also, the polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7 is preferably a polynucleotide containing at least 18 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5, and more preferably a polynucleotide containing at least 18 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5.

いくつかの実施形態において、オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)のプライマーセットである。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
1)のポリヌクレオチドは、腸内細菌科のみを検出するためのフォワードプライマーである。2)のポリヌクレオチドは、1)のフォワードプライマーと組み合わせて使用される、腸内細菌科のみを検出するためのリバースプライマーである。
In some embodiments, the oligonucleotide primers are a primer set of 1) and 2) below.
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7 The polynucleotide of 1) is a forward primer for detecting only Enterobacteriaceae The polynucleotide of 2) is a reverse primer for detecting only Enterobacteriaceae, used in combination with the forward primer of 1).

上記1)及び2)のプライマーセットを用いたPCRにより、薬剤耐性菌の定着に許容的な細菌群で腸内細菌科の細菌を特異的かつ定量的に検出することができる。 By using the above primer sets 1) and 2), PCR can be used to specifically and quantitatively detect Enterobacteriaceae bacteria, which are a bacterial group that is permissive for the colonization of drug-resistant bacteria.

上記配列番号6及び7に関連するプライマーセットを用いて薬剤耐性菌の定着リスクを判定する工程は、種々の実施形態で行い得る。 The step of determining the risk of drug-resistant bacteria colonization using a primer set related to SEQ ID NOs: 6 and 7 can be carried out in various embodiments.

いくつかの実施形態では、判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む。 In some embodiments, the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject is increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before drug administration.

いくつかの実施形態では、判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が高い場合に、被検体において薬剤耐性菌が定着している可能性が高いと判定することを含む。 In some embodiments, the determining step includes determining that the subject is likely to be colonized by drug-resistant bacteria when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is higher than the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals.

本発明の第一態様の薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法は、公知の核酸増幅方法を利用しており、COVID-19パンデミックで一般化したPCR機器を利用できるため、医療機関でも広く受け入れやすい手法である。また、薬剤耐性菌が問題となっている介護施設等での耐性菌定着リスク調査が可能となり、医療を取り巻く薬剤耐性菌の拡散の実態や課題の拾い上げにつながるとともに、未だデータに不足する医療機関と介護施設における薬剤耐性菌の動向の状況などを知ることができ、薬剤耐性菌拡散背景の新知見となることが期待される。 The method for detecting the risk of drug-resistant bacteria colonization according to the first aspect of the present invention uses a known nucleic acid amplification method and can utilize PCR equipment that has become common during the COVID-19 pandemic, making it a method that is easily accepted by medical institutions. In addition, it will enable investigations into the risk of drug-resistant bacteria colonization in nursing homes and other facilities where drug-resistant bacteria are a problem, which will lead to identifying the actual situation and issues surrounding the spread of drug-resistant bacteria in medical institutions and nursing homes, where there is still a lack of data, and is expected to provide new insight into the background to the spread of drug-resistant bacteria.

本発明の第二の態様によれば、下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセットが提供される。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、前記薬剤耐性菌の定着性とは逆相関の関係にある、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
1)~5)の各ポリヌクレオチドの長さは特に限定されないが、好ましくは15~50塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは15~30塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは18~25塩基からなるポリヌクレオチドである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a primer set comprising an equimolar mixture of the following polynucleotides 1), 2), and 3) and an equimolar mixture of the following polynucleotides 4) and 5).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae, which are inversely correlated with the colonization ability of the drug-resistant bacteria. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acid of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. The length of each of the polynucleotides 1) to 5) is not particularly limited, but is preferably a polynucleotide consisting of 15 to 50 bases, more preferably a polynucleotide consisting of 15 to 30 bases, and more preferably a polynucleotide consisting of 18 to 25 bases.

上記配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドである。また、配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドであり、より好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドである。 The polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5 is preferably a polynucleotide containing at least 15 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5. Also, the polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5 is preferably a polynucleotide containing at least 18 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5, and more preferably a polynucleotide containing at least 18 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5.

いくつかの実施形態では、下記の1)及び2)のプライマーセットが提供される。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
本発明の第三の態様によれば、下記の1)及び2)からなるプライマーセットが提供される。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
1)及び2)の各ポリヌクレオチドの長さは特に限定されないが、好ましくは15~50塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは15~30塩基からなるポリヌクレオチドであり、より好ましくは18~25塩基からなるポリヌクレオチドである。
In some embodiments, the following primer sets 1) and 2) are provided.
1) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3. 2) An equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5. According to a third aspect of the present invention, there is provided a primer set consisting of the following 1) and 2).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7 in which one or two bases have been deleted, substituted or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. The length of each of the polynucleotides 1) and 2) is not particularly limited, but is preferably a polynucleotide consisting of 15 to 50 bases, more preferably a polynucleotide consisting of 15 to 30 bases, and more preferably a polynucleotide consisting of 18 to 25 bases.

上記配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドである。また、配列番号6及び7のそれぞれの配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドは、好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドであり、より好ましくは配列番号1~5のそれぞれの配列のうちの連続する少なくとも18塩基を含むポリヌクレオチドである。 The polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7 is preferably a polynucleotide containing at least 15 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7. Also, the polynucleotide containing at least 15 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 6 and 7 is preferably a polynucleotide containing at least 18 bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5, and more preferably a polynucleotide containing at least 18 consecutive bases from each of the sequences of SEQ ID NOs: 1 to 5.

いくつかの実施形態では、下記の1)及び2)のプライマーセットが提供される。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
上記第二及び第三の態様のプライマーセットは、動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出するために使用することができる。
In some embodiments, the following primer sets 1) and 2) are provided.
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7 The primer sets of the second and third aspects can be used to detect the risk of drug-resistant bacteria colonization in an animal subject.

本発明の第四の態様によれば、上記第二又は第三の態様のプライマーセットを備えた哺乳動物被検体における薬剤耐性菌の定着リスクの検出用キットが提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a kit for detecting the risk of colonization of drug-resistant bacteria in a mammalian subject, comprising the primer set of the second or third aspect.

上記キットは、上記第一の態様の方法に従って哺乳動物被検体から採取した糞便試料から、薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌の核酸を定量するための指示書をさらに含んでもよい。 The kit may further include instructions for quantifying nucleic acids of one or more bacteria that are correlated or inversely correlated with colonization of drug-resistant bacteria from a fecal sample collected from a mammalian subject according to the method of the first aspect.

上記キットは、第二又は第三の態様のプライマーセットを収容する第1の容器をさらに備えてもよい。 The kit may further include a first container that contains the primer set of the second or third aspect.

また、上記キットは、dNTP(デオキシアデノシン三リン酸(dATP)、デオキシシチジン三リン酸(dCTP)、デオキシグアノシン三リン酸(dGTP)、及びデオキシチミジン三リン酸(dTTP))を収容する第2の容器を備えてもよい。 The kit may also include a second container containing dNTPs (deoxyadenosine triphosphate (dATP), deoxycytidine triphosphate (dCTP), deoxyguanosine triphosphate (dGTP), and deoxythymidine triphosphate (dTTP)).

さらに、上記キットは、DNAポリメラーゼ、MgCl2、緩衝液等を備えてよく、これらの化合物は、第1の容器又は第2の容器に収容されてもよいし、第1の容器及び第2の容器とは異なる容器に一緒に又は別々に収容されてもよい。 Further, the kit may include DNA polymerase, MgCl2 , buffer solution, etc., and these compounds may be contained in the first container or the second container, or may be contained together or separately in containers different from the first container and the second container.

本明細書中に引用されているすべての特許出願および文献の開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。 The disclosures of all patent applications and literature cited herein are hereby incorporated by reference in their entireties.

以下の実施例は、例示のみを意図したものであり、何ら本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではない。特に断らない限り、試薬は、市販されているか、又は当技術分野で慣用の手法、公知文献の手順に従って入手又は調製する。 The following examples are intended for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention in any way. Unless otherwise specified, reagents are commercially available or are obtained or prepared according to procedures commonly used in the art or procedures described in the literature.

1. 使用標準菌株
本発明に関連し、使用した40種の標準菌株を以下に示す。
Lacrimispora indolis(ATCC 25771)、Ruminococcus gauvreauii(JCM 14987T)、Ruminococcus gnavus(ATCC 29149)、Ruminiclostridium cellobioparum(ATCC 15832)、Pseudoflavonifractor capillosus(JCM 32126T)、Alistipes indistinctus(JCM 16068T)、Bacteroides fragilis(ATCC 25285)、Phocaeicola vulgatus(ATCC 8482)、Bacteroides acidifaciens(JCM 10556T)、Bacteroides uniformis(ATCC 8492)、Bacteroides dorei(JCM 13471T)、Bacteroides finegoldii(JCM 13345T)、Bacteroides intestinalis(JCM 13265T)、Bacteroides thetaiotaomicron(ATCC 29148)、Parabacteroides johnsonii(JCM 13406T)、Parabacteroides merdae(ATCC 43184)、Clostridium butyricum(ATCC 19398)、Clostridium sporogenes(ATCC 3584)、Clostridium ramosum(ATCC 25582)、Clostridium intestinale(ATCC 49213)、Clostridium innocuum(ATCC 14501)、Clostridium spiroforme(ATCC 29900)、Eggerthella lenta(ATCC 25559)、Finegoldia magna(ATCC 14904)、Lactobacillus casei(ATCC 393)、Lactobacillus acidophilus(ATCC 4356)、Lactobacillus gasseri(ATCC 33323)、Ligilactobacillus animalis(ATCC 35046)、Corynebacterium striatum(ATCC 6940)、Corynebacterium ulcerans(ATCC 51799)、Corynebacterium pseudodiphtheriticum(ATCC 10700)、Staphylococcus lugdunensis(ATCC 49576)、Staphylococcus saprophyticus(ATCC 15305)、Escherichia coli(ATCC 35218)、Klebsiella pneumoniae(ATCC 13883)、Klebsiella oxytoca(ATCC 700324)、Klebsiella variicola(ATCC 31488)、Proteus vulgaris(ATCC 6380)、Enterobacter cloacae(NCTC 13406)、 Haemophilus influenzae(ATCC 43335)。
1. Standard strains used The 40 standard strains used in connection with the present invention are listed below.
Lacrimispora indolis (ATCC 25771), Ruminococcus gauvreauii (JCM 14987 T ), Ruminococcus gnavus (ATCC 29149), Ruminiclostridium cellobioparum (ATCC 15832), Pseudoflavonifractor capillosus (JCM 32126 T ), Alistipes indistinctus (JCM 16068 T ), Bacteroides fragilis (ATCC 25285), Phocaeicola vulgatus (ATCC 8482), Bacteroides acidifaciens (JCM 10556 T ), Bacteroides uniformis (ATCC 8492), Bacteroides dorei (JCM 13471 T ), Bacteroides finegoldii (JCM 13345 T ), Bacteroides intestinalis (JCM 13265 T ), Bacteroides thetaiotaomicron (ATCC 29148), Parabacteroides johnsonii (JCM 13406 T ), Parabacteroides merdae (ATCC 43184), Clostridium butyricum (ATCC 19398), Clostridium sporogenes (ATCC 3584), Clostridium ramosum (ATCC 25582), Clostridium intestinale (ATCC 49213), Clostridium innocuum (ATCC 14501), Clostridium spiroforme (ATCC 29900), Eggerthella lenta (ATCC 25559), Finegoldia magna (ATCC 14904), Lactobacillus casei (ATCC 393), Lactobacillus acidophilus (ATCC 4356), Lactobacillus gasseri (ATCC 33323), Ligilactobacillus animalis (ATCC 35046), Corynebacterium striatum (ATCC 6940), Corynebacterium ulcerans (ATCC 51799), Corynebacterium pseudodiphtheriticum (ATCC 10700), Staphylococcus lugdunensis (ATCC 49576), Staphylococcus saprophyticus (ATCC 15305), Escherichia coli (ATCC 35218), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883), Klebsiella oxytoca (ATCC 700324), Klebsiella variicola (ATCC 31488), Proteus vulgaris (ATCC 6380), Enterobacter cloacae (NCTC 13406), and Haemophilus influenzae (ATCC 43335).

2. 菌株および便からの核酸抽出方法
菌株からの核酸抽出においては、培地に発育した単一集落(コロニー)を白金耳で少量採取し、0.05 mol/LのNaOH 50 μLに懸濁したのち、95℃で10分間熱処理を行い、1 mol/LのTris-HCl(pH 7.0)11 μLを加え、滅菌水で10倍希釈したものをテンプレートDNAとして使用した。また、便からの核酸抽出においては、Quick-DNA Fecal/Soil Microbe Miniprep Kit(ZYMO Research)およびQIAamp Power Fecal Pro DNA kit(QIAGEN)を用い、各製品添付の取扱説明書に従って実施した。
2. Nucleic acid extraction method from bacterial strains and stool For nucleic acid extraction from bacterial strains, a small amount of a single colony grown on the medium was collected with a platinum loop, suspended in 50 μL of 0.05 mol/L NaOH, heat-treated at 95°C for 10 minutes, and 11 μL of 1 mol/L Tris-HCl (pH 7.0) was added. The mixture was diluted 10-fold with sterile water and used as template DNA. For nucleic acid extraction from stool, Quick-DNA Fecal/Soil Microbe Miniprep Kit (ZYMO Research) and QIAamp Power Fecal Pro DNA kit (QIAGEN) were used, following the instructions attached to each product.

3.プライマーセットの設計
マウス耐性菌腸管定着モデルの細菌叢メタゲノム解析結果から特定した薬剤耐性菌の定着性と相関・逆相関の関係にある細菌群のうち、GenBank(NCBI)に公開されている塩基配列情報を参考としながら、抵抗的指標となりうる細菌群としてラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、バクテロイデス科(Bacteroidaceae)、許容的指標となりうる細菌群として腸内細菌科(Enterobacteriaceae)を選択した。これら細菌群のみに共通する塩基配列を探索し、抵抗的指標となりうる細菌群(Lachnospiraceae/ Ruminococcaceae/ Bacteroidaceae、以下 LRB)をユニバーサルに検出するプライマー候補として、候補1領域(16S rRNA遺伝子領域)、フォワードプライマー 10種類、リバースプライマー 6種類を検討した。また、同様に許容的指標となりうる細菌群として腸内細菌科(Enterobacteriaceae、以下ETB)をユニバーサルに検出するプライマー候補として、候補3領域(いずれも16S rRNA遺伝子領域)、フォワードプライマー 4種類、リバースプライマー 3種類を検討した。
3. Primer set design Among the bacterial groups identified as being in a correlation or inverse correlation with the colonization of drug-resistant bacteria from the results of the bacterial flora metagenomic analysis of the mouse intestinal colonization model, Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae were selected as bacterial groups that could be resistance indicators, and Enterobacteriaceae as a bacterial group that could be a tolerance indicator, with reference to the base sequence information published in GenBank (NCBI). We searched for base sequences common only to these bacterial groups, and examined one candidate region (16S rRNA gene region), 10 forward primers, and 6 reverse primers as primer candidates for universal detection of bacterial groups that could be resistance indicators (Lachnospiraceae/Ruminococcaceae/Bacteroidaceae, hereafter referred to as LRB). In addition, three candidate regions (all 16S rRNA gene regions), four types of forward primers, and three types of reverse primers were considered as primer candidates for universal detection of Enterobacteriaceae (ETB), a bacterial group that can also serve as an acceptable indicator.

4. LRB検出系(リアルタイムPCR法)の確立
各種標準菌株より抽出した核酸試料を用いた検討により、LRBを特異的に検出するプライマーとして、Bacteroides finegoldii NCBI Reference Sequence:AAB222699の912-933に相当する部位を標的とするLRB-F1、LRB-F2、LRB-F3の当量混合からなるフォワードプライマーと、同1030-1011に相当する部位を標的とするLRB-R1とLRB-R2の当量混合からなるリバースプライマーを設計した(表1、図1)。LRB-F1、LRB-F2、LRB-F3の当量混合からなるフォワードプライマーと、同1030-1011に相当する部位を標的とするLRB-R1とLRB-R2の当量混合からなるリバースプライマーを用いて増幅したポリヌクレオチドのサイズは119bpとなる。
4. Establishment of LRB detection system (real-time PCR method) Based on the examination using nucleic acid samples extracted from various standard strains, we designed the following primers to specifically detect LRB: a forward primer consisting of an equal mixture of LRB-F1, LRB-F2, and LRB-F3 targeting the site corresponding to 912-933 of Bacteroides finegoldii NCBI Reference Sequence:AAB222699, and a reverse primer consisting of an equal mixture of LRB-R1 and LRB-R2 targeting the site corresponding to 1030-1011 of the same (Table 1, Figure 1). The size of the polynucleotide amplified using the forward primer consisting of an equal mixture of LRB-F1, LRB-F2, and LRB-F3 and the reverse primer consisting of an equal mixture of LRB-R1 and LRB-R2 targeting the site corresponding to 1030-1011 of the same was 119 bp.

なお、この検出系は、使用するリアルタイムPCR装置、試薬および反応容器等によって最適な条件は異なり、当該リアルタイムPCR反応が適切に行われる限り限定されない。具体的な実施例を以下に示す。 The optimal conditions for this detection system vary depending on the real-time PCR device, reagents, reaction vessel, etc. used, and are not limited as long as the real-time PCR reaction is carried out appropriately. Specific examples are shown below.

リアルタイムPCR装置は、LightCycler(登録商標) 96 System(Roche)を使用し、反応試薬には、THUNDERBIRD(登録商標) SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO)を用いた。PCR反応液の組成は、1×THUNDERBIRD(登録商標) SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO)10 μL、フォワードプライマー 等モル量Mix(LRB-F1 + LRB-F2 + LRB-F3)計10.0 pmol、リバースプライマー 等モル量Mix(LRB-R1 + LRB-R2)計10.0 pmolを混合し、テンプレートDNAを1.0 μL加え、滅菌精製水で全量20 μLとした。反応条件は検討の結果、以下の3ステップPCRとした。
初期変性 95℃ 60秒
変性 95℃ 15秒
アニーリング 62℃ 5秒
伸長 72℃ 30秒
変性から伸長までを45サイクル
The real-time PCR device used was the LightCycler (registered trademark) 96 System (Roche), and the reaction reagent used was THUNDERBIRD (registered trademark) SYBR (registered trademark) qPCR Mix (TOYOBO). The composition of the PCR reaction solution was 10 μL of 1×THUNDERBIRD (registered trademark) SYBR (registered trademark) qPCR Mix (TOYOBO), a total of 10.0 pmol of forward primer equimolar mix (LRB-F1 + LRB-F2 + LRB-F3), and a total of 10.0 pmol of reverse primer equimolar mix (LRB-R1 + LRB-R2), and 1.0 μL of template DNA was added, and the total volume was adjusted to 20 μL with sterile purified water. The reaction conditions were determined as follows: 3-step PCR.
Initial denaturation: 95℃ 60 sec. Denaturation: 95℃ 15 sec. Annealing: 62℃ 5 sec. Extension: 72℃ 30 sec. 45 cycles from denaturation to extension.

標準菌株40種について、上記LRB検出系を用いてリアルタイムPCR反応を行った結果、LRBに含まれるLacrimispora indolis、Ruminococcus gauvreauii、Ruminococcus gnavus、Ruminiclostridium cellobioparum、Pseudoflavonifractor capillosus、Alistipes indistinctus、Bacteroides fragilis、Phocaeicola vulgatus、Bacteroides acidifaciens、Bacteroides uniformis、Bacteroides dorei、Bacteroides finegoldii、Bacteroides intestinalis、Bacteroides thetaiotaomicron、Parabacteroides johnsonii、Parabacteroides merdae、Clostridium butyricum、Clostridium sporogenesの18種の菌種のみで核酸の増幅が認められ、他の細菌種では増幅が認められなかった(表2)。上記のように、LRBを網羅的に検出するために設計したプライマーセットは、LRBのみ特異的に検出することができ、他の菌種との交差性は認められなかった。 Real-time PCR reactions were performed on 40 standard strains using the LRB detection system described above. As a result, nucleic acid amplification was observed only in 18 species of bacteria contained in the LRB, namely Lacrimispora indolis, Ruminococcus gauvreauii, Ruminococcus gnavus, Ruminiclostridium cellobioparum, Pseudoflavonifractor capillosus, Alistipes indistinctus, Bacteroides fragilis, Phocaeicola vulgatus, Bacteroides acidifaciens, Bacteroides uniformis, Bacteroides dorei, Bacteroides finegoldii, Bacteroides intestinalis, Bacteroides thetaiotaomicron, Parabacteroides johnsonii, Parabacteroides merdae, Clostridium butyricum, and Clostridium sporogenes, but not in other bacterial species (Table 2). As described above, the primer set designed to comprehensively detect LRB was able to specifically detect only LRB, and no cross-reactivity with other bacterial species was observed.

5. ETB検出系(リアルタイムPCR法)の確立
各種標準菌株より抽出した核酸試料を用いて腸内細菌科細菌(ETB)を特異性に検出するプライマーとして、Escherichia coli NCBI Reference Sequence:AM980865の169-191に相当する部位を標的とするETB-F1からなるフォワードプライマーと、同322-304の部位を標的とするETB-R1からなるリバースプライマーを設計した(表3、図2)。ETB-F1からなるフォワードプライマーと、同322-304の部位を標的とするETB-R1からなるリバースプライマーを用いて増幅したポリヌクレオチドのサイズは144bpとなる。
5. Establishment of an ETB detection system (real-time PCR method) As primers for specifically detecting Enterobacteriaceae (ETB) using nucleic acid samples extracted from various standard strains, we designed a forward primer consisting of ETB-F1 targeting the site corresponding to 169-191 of Escherichia coli NCBI Reference Sequence:AM980865, and a reverse primer consisting of ETB-R1 targeting the site 322-304 of the same (Table 3, Figure 2). The size of the polynucleotide amplified using the forward primer consisting of ETB-F1 and the reverse primer consisting of ETB-R1 targeting the site 322-304 of the same was 144 bp.

なお、この検出系は、LRB検出系と同様に、使用するリアルタイムPCR装置、試薬および反応容器等によって最適な条件は異なり、当該リアルタイムPCR反応が適切に行われる限り限定されない。具体的な実施例を以下に示す。 As with the LRB detection system, the optimal conditions for this detection system vary depending on the real-time PCR device, reagents, and reaction vessels used, and are not limited as long as the real-time PCR reaction is carried out appropriately. Specific examples are shown below.

リアルタイムPCR装置は、LightCycler(登録商標) 96 System(Roche)を使用し、反応試薬には、THUNDERBIRD(登録商標) Next SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO)を用いた。PCR反応液の組成は、1×THUNDERBIRD(登録商標) Next SYBR(登録商標) qPCR Mix(TOYOBO) 10 μL、フォワードプライマー(ETB-F1) 10.0 pmol、リバースプライマー(ETB-R1) 10.0 pmolを混合し、テンプレートDNAを1.0 μL加え、滅菌精製水で全量20 μLとした。反応条件は検討の結果、以下の2ステップPCRとした。
初期変性 95℃ 30秒
変性 95℃ 5秒
伸長 72℃ 30秒
変性から伸長までを45サイクル
The real-time PCR device used was the LightCycler® 96 System (Roche), and the reaction reagent was THUNDERBIRD® Next SYBR® qPCR Mix (TOYOBO). The PCR reaction solution was composed of 10 μL of 1×THUNDERBIRD® Next SYBR® qPCR Mix (TOYOBO), 10.0 pmol of forward primer (ETB-F1), and 10.0 pmol of reverse primer (ETB-R1), with 1.0 μL of template DNA added, and the total volume was adjusted to 20 μL with sterile purified water. After investigation, the reaction conditions were determined to be the following two-step PCR.
Initial denaturation: 95℃ 30 sec. Denaturation: 95℃ 5 sec. Extension: 72℃ 30 sec. 45 cycles from denaturation to extension.

標準菌株40種について、上記ETB検出系を用いてリアルタイムPCR反応を行った結果、Escherichia coli、Klebsiella pneumoniae、Klebsiella oxytoca、Klebsiella variicola、Enterobacter cloacae、Proteus vulgarisの6種の菌種のみで核酸の増幅が認められ、他の細菌種では増幅が認められなかった(表4)。また、入院患者の便検体より分離同定された臨床分離株においても検証し、Escherichia coli 10株、Klebsiella aerogenes 2株、Klebsiella oxytoca 2株、Citrobacter freundii 1株、Raoultella ornithinolytica 1株で核酸の増幅が認められ、Acinetobacter species 1株、Aeromonas veronii1株では増幅が認められなかった(表5)。上記のように、ETBを網羅的に検出するために設計したプライマーセットは、標準菌株および臨床分離株を用いたいずれの検証においてもETBのみ特異的に検出することができ、他の菌種との交差性は認められなかった。 Real-time PCR reactions were performed on 40 standard strains using the ETB detection system described above. Nucleic acid amplification was observed only in six species of bacteria: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Klebsiella variicola, Enterobacter cloacae, and Proteus vulgaris, and no amplification was observed in other bacterial species (Table 4). In addition, clinical isolates isolated and identified from stool samples of hospitalized patients were also examined, and nucleic acid amplification was observed in 10 strains of Escherichia coli, 2 strains of Klebsiella aerogenes, 2 strains of Klebsiella oxytoca, 1 strain of Citrobacter freundii, and 1 strain of Raoultella ornithinolytica, but no amplification was observed in 1 strain of Acinetobacter species and 1 strain of Aeromonas veronii (Table 5). As described above, the primer set designed for comprehensive detection of ETB was able to specifically detect only ETB in both standard strains and clinical isolates, and no cross-reactivity with other bacterial species was observed.

6. マウス耐性菌腸管定着モデルでの検証
C57BL/6Jマウス(6~8週齢、雌)に、抗菌薬なし(control群、n=4)、アンピシリン1.0 g/L(ABPC群、n=4)、メトロニタゾール1.0 g/L(MNZ群、n=4)を3日間自由飲水させ、ABPC群及びMNZ群で腸内細菌叢を撹乱させた。ESBL産生大腸菌(CTX-M-9、ST131、セフォペラゾン耐性)を経口接種し、セフォペラゾン(32 μg/mL)含有マッコンキー培地に糞便を塗布し、発育する集落を薬剤耐性菌量として経時的に測定した。また、菌接種直前および接種後3日目、8日目の糞便から核酸を抽出し、上記4.及び5.で確立したLRB検出系、ETB検出系を用いてLRB菌量、ETB菌量をそれぞれ評価した。
6. Verification in a mouse intestinal colonization model of resistant bacteria
C57BL/6J mice (6-8 weeks old, female) were given no antibiotics (control group, n=4), 1.0 g/L ampicillin (ABPC group, n=4), or 1.0 g/L metronidazole (MNZ group, n=4) in drinking water ad libitum for 3 days to disrupt the intestinal microbiota in the ABPC and MNZ groups. ESBL-producing E. coli (CTX-M-9, ST131, cefoperazone-resistant) were orally inoculated, and feces were smeared on MacConkey medium containing cefoperazone (32 μg/mL), and the number of developing colonies was measured over time as the amount of drug-resistant bacteria. Nucleic acids were extracted from feces immediately before inoculation and on the 3rd and 8th days after inoculation, and the amount of LRB and ETB bacteria was evaluated using the LRB and ETB detection systems established in 4. and 5. above, respectively.

便中薬剤耐性菌量(平均±SEM)(図3、棒グラフ)は、全群接種後1日目がピークであり、control群3.9±0.2、ABPC群 8.7±0.4、MNZ群6.5±0.4 Log10CFU/便1 gあたりであった。control群、MNZ群は接種後3日目から薬剤耐性菌が発育しなかった。一方で、ABPC群では接種後5日目から8日目にかけて便中薬剤耐性菌量の減少が認められるも、接種後12日目においても薬剤耐性菌の発育が認められた。 The amount of drug-resistant bacteria in feces (mean ± SEM) (Fig. 3, bar graph) peaked 1 day after inoculation in all groups, with Log10 CFU/g of feces being 3.9 ± 0.2 in the control group, 8.7 ± 0.4 in the ABPC group, and 6.5 ± 0.4 in the MNZ group. Drug-resistant bacteria did not grow in the control and MNZ groups from day 3 after inoculation. On the other hand, in the ABPC group, although a decrease in the amount of drug-resistant bacteria in feces was observed from day 5 to day 8 after inoculation, drug-resistant bacteria continued to grow even on day 12 after inoculation.

LRB検出系での評価において、菌接種直前のcontrol群のCT値(平均±SEM)は18.2±0.6、ABPC群は39.3±1.9、MNZ群は29.1±2.4であり、LRB菌量は薬剤耐性菌の腸管定着が最も長かったABPC群で最も少なく、次いでMNZ群であった(図3、散布図)。さらに、ABPC群、MNZ群いずれにおいても、接種後3日目以降の便中薬剤耐性菌量の減少に伴い、LRB菌量もcontrol群と同程度まで経時的に回復することが確認された。以上より、LRB検出系によって薬剤耐性菌の定着リスクおよびその増減を定量評価可能であることが明らかとなった。 In the evaluation using the LRB detection system, the C T value (mean ± SEM) of the control group immediately before inoculation was 18.2 ± 0.6, that of the ABPC group was 39.3 ± 1.9, and that of the MNZ group was 29.1 ± 2.4. The LRB bacterial load was lowest in the ABPC group, which had the longest intestinal colonization of drug-resistant bacteria, followed by the MNZ group (Fig. 3, scatter plot). Furthermore, in both the ABPC and MNZ groups, it was confirmed that the LRB bacterial load recovered over time to the same level as the control group, in line with the decrease in the amount of drug-resistant bacteria in the feces from the third day after inoculation. From the above, it was revealed that the LRB detection system can quantitatively evaluate the risk of colonization of drug-resistant bacteria and its increase or decrease.

ETB検出系での評価では、菌接種直前のcontrol群のCT値(平均±SEM)は29.8±0.9、ABPC群は42.9±1.3、MNZ群は17.0±0.3であった(図4、散布図)。ABPC群では、ABPC投与によってマウス腸内の腸内細菌科細菌が減少してしまうことで、菌接種直前のETB菌量が各群で最も少なかったが、接種後3日目には、経口接種させたESBL産生大腸菌の腸管定着を反映し、最もETB菌量が多い結果であった。MNZ群においては、腸内細菌科細菌に対してMNZは抗菌作用を示さないため、菌接種直前ではETB菌量がcontrol群よりも多かったが、ABPC群、MNZ群いずれにおいても、便中薬剤耐性菌量の減少に伴い、ETB菌量もcontrol群と同程度に落ち着く結果であった。以上より、ETB菌量の減少は、定着リスクの増加を示し、ETB菌量の増加は薬剤耐性菌定着を反映することが示唆された。 In the ETB detection system, the C T values (mean ± SEM) immediately before inoculation were 29.8 ± 0.9 in the control group, 42.9 ± 1.3 in the ABPC group, and 17.0 ± 0.3 in the MNZ group (Fig. 4, scatter plot). In the ABPC group, the amount of ETB immediately before inoculation was the lowest among all groups due to the reduction of Enterobacteriaceae bacteria in the mouse intestine by ABPC administration, but on the third day after inoculation, the amount of ETB was the highest, reflecting the intestinal colonization of ESBL-producing E. coli orally inoculated. In the MNZ group, the amount of ETB was higher than that of the control group immediately before inoculation because MNZ does not show antibacterial activity against Enterobacteriaceae bacteria, but in both the ABPC and MNZ groups, the amount of ETB settled to the same level as the control group as the amount of drug-resistant bacteria in the feces decreased. These results suggest that a decrease in the amount of ETB bacteria indicates an increased risk of colonization, and an increase in the amount of ETB bacteria reflects the colonization of drug-resistant bacteria.

7. ヒト臨床検体での検証
次に、実際のヒト試料を用いた検出系の動作確認と医療現場での利用可能性の検証のため、定着リスクが高いと考えられる入院患者58名の下痢性検体(臨床残検体)80検体と、定着リスクが低いと考えられる健常者20名の便検体20検体を用いて、確立したLRB検出系およびETB検出系が薬剤耐性菌定着リスクの評価に有用かどうかを検証した。また、入院患者52名の下痢性検体57検体は、便検体処理時にESBLスクリーニング培地であるCHROMagarTMESBL(関東化学株式会社)に塗布しており、菌集落の発育を認めたESBL産生菌保菌者と発育が認められなかった非保菌者とに分けて保菌の有無を評価可能か検証した。
7. Validation with human clinical specimens Next, to confirm the operation of the detection system using actual human samples and to verify its applicability in clinical practice, we used 80 diarrheal specimens (clinical residual specimens) from 58 hospitalized patients considered to be at high risk of colonization and 20 stool specimens from 20 healthy individuals considered to be at low risk of colonization to verify whether the established LRB and ETB detection systems are useful for evaluating the risk of colonization by drug-resistant bacteria. In addition, 57 diarrheal specimens from 52 hospitalized patients were smeared with CHROMagar TM ESBL (Kanto Chemical Co., Ltd.), an ESBL screening medium, during stool specimen processing, and verified whether it was possible to evaluate the presence or absence of ESBL-producing bacteria by dividing them into carriers in which bacterial colonies were observed and non-carriers in which no growth was observed.

まず、LRB検出系を用いて抗菌薬投与による薬剤耐性菌定着リスク増加を評価可能かに関して、便検体が複数回採取され、経時的評価が可能であった入院患者12名の下痢性便検体34検体を用いて評価した。入院患者12名のうちの5名の患者の経時的なLRB菌量の変化を示すグラフの例を図5(A)-(E)に示すとおり、LRB検出系は、抗菌薬投与によるLRB菌量の減少を評価しうることが示された。 First, to determine whether the LRB detection system can be used to evaluate the increased risk of colonization of drug-resistant bacteria due to antibiotic administration, an evaluation was conducted using 34 diarrheal stool specimens from 12 hospitalized patients from whom stool samples were collected multiple times and from whom longitudinal evaluation was possible. As shown in Figures 5(A)-(E), which show examples of graphs showing the change in LRB bacterial load over time for five of the 12 hospitalized patients, it was demonstrated that the LRB detection system can evaluate the reduction in LRB bacterial load due to antibiotic administration.

次に、抗菌薬終了後にLRB菌量が回復するかについても検証し、具体例を図6(A)-(D)に示すとおり、LRB検出系は、抗菌薬投与終了後にCT値が低下しており、LRB菌量の回復も評価可能であった。図6(C)の症例Hでは、カルバペネマーゼ産生腸内細菌科細菌(CPE)が便からも検出されていたが、LRB菌量の増加に伴いCPEは検出されなくなった。一方、図6(D)の症例Iのように、抗菌薬投与終了後もLRB菌量の回復が認めらないパターンでは、臨床像においても腸炎が再燃するという経過を示した。以上より、実際のヒト試料を用いた場合でも、LRB検出系は、抗菌薬の投与および終了に伴う薬剤耐性菌定着リスクの増減を評価可能であることを確認した。 Next, we verified whether the LRB bacteria amount recovered after the end of antibiotic treatment. As shown in Figure 6(A)-(D), the LRB detection system showed a decrease in the CT value after the end of antibiotic treatment, and the recovery of the LRB bacteria amount was also evaluated. In case H in Figure 6(C), carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE) was also detected in the stool, but as the LRB bacteria amount increased, CPE was no longer detected. On the other hand, in the case of case I in Figure 6(D), where the LRB bacteria amount did not recover even after the end of antibiotic treatment, the clinical picture showed a relapse of enteritis. From the above, it was confirmed that the LRB detection system can evaluate the increase or decrease in the risk of drug-resistant bacteria colonization associated with the administration and completion of antibiotics, even when using actual human samples.

次に、入院患者を、便検体提出時に抗菌薬が投与されていた患者(のべ37名46検体)と抗菌薬が投与されていなかった患者(のべ28名34検体)に分け、リスクが少ないと考えられる健常者(20名20検体)を合わせてLRB検出系で評価した(図7(A)、(B))。なお、一部の患者は、抗菌薬が投与されていた時期の便検体と、抗菌薬投与されていた時期の便検体が採取され、のべ人数2名とカウントしているため、ここでの合計患者数が入院患者58名を超えている。その結果、各群においてLRB菌量に有意な差が確認され、健常者で最もLRB菌量が多く、抗菌薬投与中の入院患者で最も少ない結果であった(図7(A))。図7(B)において、抗菌薬投与中の入院患者では、CT値>22の患者とCT値≦22の患者の割合がそれぞれ85%と15%、抗菌薬が投与されていない入院患者ではそれぞれ71%と29%、健常者ではそれぞれ10%と90%であった。耐性菌定着リスクの高リスク群、低リスク群を分ける境界として、あくまで具体例の一つあるが、CT値22で仕分けた場合に、定着リスクが少ないと考えられる健常者と定着リスクが高いと考えられる入院患者を比較的明確に識別可能であると示唆された。 Next, the hospitalized patients were divided into those who were receiving antibiotics at the time of submitting the stool samples (37 patients, 46 samples in total) and those who were not receiving antibiotics (28 patients, 34 samples in total), and healthy subjects (20 patients, 20 samples) who were considered to be at low risk were also evaluated using the LRB detection system (Figures 7(A) and (B)). Note that for some patients, stool samples were collected when antibiotics were administered and when antibiotics were administered, and they were counted as two patients in total, so the total number of patients here exceeds 58 hospitalized patients. As a result, a significant difference in the amount of LRB bacteria was confirmed in each group, with the highest amount of LRB bacteria in healthy subjects and the lowest amount in hospitalized patients receiving antibiotics (Figure 7(A)). In Figure 7(B), the proportions of patients with C T values > 22 and patients with C T values ≦ 22 were 85% and 15%, respectively, in hospitalized patients not receiving antibiotics were 71% and 29%, respectively, and in healthy subjects were 10% and 90%, respectively. Although this is only one specific example, it was suggested that when sorting by a C T value of 22 as a boundary for dividing high-risk and low-risk groups for resistant bacteria colonization, it is possible to relatively clearly distinguish between healthy individuals considered to have a low risk of colonization and hospitalized patients considered to have a high risk of colonization.

次に、ETB検出系を用いて、同様に、抗菌薬投与による薬剤耐性菌定着リスクの増加を評価可能かに関して、便検体が複数回採取され、経時的評価が可能であった入院患者12名、下痢性便検体34検体を用いて評価した。4名の患者の経時的なETB菌量の変化を示すグラフの例を図8(A)-(D)に示すとおり、抗菌薬投与によってETB菌量の減少が確認され、ETB菌量の減少は、薬剤耐性菌が定着しやすい環境を示し、薬剤耐性菌定着リスクが高い状態であると示唆された。 Next, using the ETB detection system, we similarly evaluated whether it was possible to evaluate the increased risk of drug-resistant bacteria colonization due to antibiotic administration using 34 diarrheal stool samples from 12 hospitalized patients from whom stool samples were collected multiple times and from whom longitudinal evaluation was possible. As shown in Figures 8(A)-(D), which show examples of graphs showing the change in ETB bacterial load over time for four patients, a decrease in the ETB bacterial load was confirmed following antibiotic administration, and a decrease in ETB bacterial load indicates an environment in which drug-resistant bacteria are likely to colonize, suggesting a state of high risk of drug-resistant bacteria colonization.

LRB検出系とETB検出系を用いて、ESBL産生菌保菌者(のべ15名16検体)と非保菌者(のべ38名41検体)(上述の入院患者52名、下痢性検体57検体に同じ、ただし1名の患者で2回便検体を採取し、1回はESBL産生菌が検出され、もう1回はESBL産生菌が検出されなかったため、のべ人数2名とカウント)、健常者(20名20検体)とに分け、実際に薬剤耐性菌保菌の有無を評価できるか検証したところ(図9(A),(B))、LRB菌量は、健常者で最も多く、薬剤耐性菌定着リスクが高いと考えられる入院患者のESBL産生菌保菌者、非保菌者でいずれも低い結果であった(図9(A))。一方、ETB菌量は、ESBL産生菌保菌者で最も多く、健常者と非保菌者とでは変わらない結果であった(図9(B))。このように、薬剤耐性菌“定着リスク”の評価には、LRB検出系が、ESBL産生菌が”定着しているか”の評価には、ETB検出系が有用であることが明らかとなった。 Using the LRB and ETB detection systems, we divided subjects into ESBL-producing bacteria carriers (15 patients, 16 samples in total) and non-carriers (38 patients, 41 samples in total) (same as the 52 hospitalized patients and 57 diarrheal samples mentioned above, except that one patient had two stool samples taken, one of which detected ESBL-producing bacteria and the other did not, so the total number of subjects was counted as two) and healthy subjects (20 samples from 20 subjects), and examined whether they could actually evaluate the presence or absence of drug-resistant bacteria (Fig. 9(A), (B)). The LRB bacterial load was highest in healthy subjects, and low in both ESBL-producing and non-carrier hospitalized patients, who are considered to be at high risk of becoming infected with drug-resistant bacteria (Fig. 9(A)). On the other hand, the ETB bacterial load was highest in ESBL-producing bacteria carriers, and there was no difference between healthy subjects and non-carriers (Fig. 9(B)). Thus, it became clear that the LRB detection system is useful for evaluating the "risk of colonization" of drug-resistant bacteria, and the ETB detection system is useful for evaluating whether ESBL-producing bacteria have "colonized."

Claims (19)

動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出する方法であって、
被検体から採取した糞便試料から、薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌の核酸を定量すること、及び
前記定量する工程で得られた核酸の量又はその増減から、薬剤耐性菌の定着リスクを判定すること
を含む方法。
A method for detecting a risk of colonization of a drug-resistant bacteria in an animal subject, comprising:
A method comprising: quantifying, from a fecal sample collected from a subject, nucleic acids of one or more bacteria that are in a correlation or inverse correlation with the colonization of drug-resistant bacteria; and determining a risk of colonization of drug-resistant bacteria from the amount of nucleic acid obtained in the quantification step or an increase or decrease in the amount of nucleic acid.
前記薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌が、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の細菌である請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the one or more bacteria that are correlated or inversely correlated with the colonization of drug-resistant bacteria are bacteria of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 前記薬剤耐性菌の定着性と相関又は逆相関の関係にある1又は複数の細菌が、腸内細菌科の細菌である請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the one or more bacteria that are correlated or inversely correlated with the colonization of drug-resistant bacteria are bacteria of the family Enterobacteriaceae. 前記細菌の核酸の定量は、前記細菌のヌクレオチド配列と特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプライマーを用いた核酸増幅法により行われる、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the quantification of the bacterial nucleic acid is performed by a nucleic acid amplification method using an oligonucleotide primer that specifically hybridizes to a nucleotide sequence of the bacterial cell. 前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセットである、請求項4に記載の方法。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
The method according to claim 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of an equimolar mixture of the polynucleotides 1), 2), and 3) below, and an equimolar mixture of the polynucleotides 4) and 5) below.
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、請求項4に記載の方法。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
The method according to claim 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) an equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3; 2) an equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5.
前記判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む、請求項5又は6に記載の方法。 The method according to claim 5 or 6, wherein the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject is increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before the drug administration. 前記判定することは、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与終了後の被検者の糞便試料中の核酸の量が多い場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが低下したと判定することを含む、請求項5又は6に記載の方法。 The method according to claim 5 or 6, wherein the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject has decreased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample after the end of drug administration is greater than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period. 前記判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが高いと判定することを含む、請求項5又は6に記載の方法。 The method according to claim 5 or 6, wherein the determining step includes determining that the subject is at high risk of being colonized by drug-resistant bacteria when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is lower than the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals. 前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、請求項4に記載の方法。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
The method according to claim 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family.
前記オリゴヌクレオチドプライマーは、下記の1)及び2)からなるプライマーセットである、請求項4に記載の方法。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
The method according to claim 4, wherein the oligonucleotide primers are a primer set consisting of the following 1) and 2):
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6; 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:7.
前記判定することは、薬剤投与前の被検者の糞便試料中の核酸の量に比べて、薬剤投与期間中の被検者の糞便試料中の核酸の量が少ない場合に、被検体における薬剤耐性菌の定着リスクが上昇したと判定することを含む、請求項10又は11に記載の方法。 The method according to claim 10 or 11, wherein the determining step includes determining that the risk of colonization of drug-resistant bacteria in the subject is increased when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample during the drug administration period is lower than the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample before the drug administration. 前記判定することは、健常者の糞便試料中の核酸の平均量に比べて、被検者の糞便試料中の核酸の量が多い場合に、被検体において薬剤耐性菌が定着している可能性が高いと判定することを含む、請求項10又は11に記載の方法。 The method according to claim 10 or 11, wherein the determining step includes determining that there is a high possibility that drug-resistant bacteria have colonized in the subject when the amount of nucleic acid in the subject's fecal sample is greater than the average amount of nucleic acid in fecal samples from healthy individuals. 下記の1)、2)、及び3)のポリヌクレオチドの等モル量混合物と、下記4)及び5)のポリヌクレオチドの等モル量混合物とからなるプライマーセット。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号1の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号1の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号2の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号2の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
3)配列番号3の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号3の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
4)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号4の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号4の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
5)配列番号5の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号5の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、ルミノコッカス科(Ruminococcaceae)、及びバクテロイデス科(Bacteroidaceae)の核酸を増幅するポリヌクレオチド
A primer set consisting of an equimolar mixture of the following polynucleotides 1), 2), and 3) and an equimolar mixture of the following polynucleotides 4) and 5).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 1, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 2, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 2, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 3) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 3, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 4) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 4, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae; or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 4 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the family Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae. 5) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 5;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO:5, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5 with one or two bases deleted, substituted, or added, which amplifies nucleic acids of the Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Bacteroidaceae families.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号1の配列を含むポリヌクレオチド、配列番号2の配列を含むポリヌクレオチド、及び配列番号3の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
2)配列番号4の配列を含むポリヌクレオチド及び配列番号5の配列を含むポリヌクレオチドの等モル量混合物
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) an equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:1, a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:2, and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:3; 2) an equimolar mixture of a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:4 and a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:5.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号6の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号6の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド、
配列番号7の配列のうちの少なくとも15塩基を含むポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド、又は
配列番号7の配列を含むポリヌクレオチドに対し、1又は2つの塩基が欠失、置換、又は付加されているポリヌクレオチドであって、腸内細菌科の核酸を増幅するポリヌクレオチド
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 6, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family; or A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 6, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies a nucleic acid of the Enterobacteriaceae family. 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7;
A polynucleotide comprising at least 15 bases of the sequence of SEQ ID NO: 7, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family, or a polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO: 7, in which one or two bases have been deleted, substituted, or added, which amplifies the nucleic acid of the Enterobacteriaceae family.
下記の1)及び2)からなるプライマーセット。
1)配列番号6の配列を含むポリヌクレオチド
2)配列番号7の配列を含むポリヌクレオチド
A primer set consisting of the following 1) and 2).
1) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:6; 2) A polynucleotide comprising the sequence of SEQ ID NO:7.
動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクを検出するための請求項14~17のいずれか一項に記載のプライマーセットの使用。 Use of the primer set according to any one of claims 14 to 17 for detecting the risk of colonization of drug-resistant bacteria in an animal subject. 請求項14~17のいずれか一項に記載のプライマーセットを備えた、動物である被検体における薬剤耐性菌の定着リスクの検出用キット。 A kit for detecting the risk of drug-resistant bacteria colonization in an animal subject, comprising the primer set according to any one of claims 14 to 17.
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