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腸球菌フェシウムのゲノムサーベイランスにより、英国における家畜とヒトの間での耐性遺伝子の共有は限られていることが明らかになった
Genomic Surveillance of Enterococcus faecium Reveals Limited Sharing of Strains and Resistance Genes between Livestock and Humans in the United Kingdom.
PMID: 30401778 PMCID: PMC6222123. DOI: 10.1128/mBio.01780-18.
抄録
バンコマイシン耐性菌（VREfm）は、院内感染の主な原因菌であり、世界保健機関（WHO）の世界的な抗生物質耐性菌の優先順位リストでは優先度が高い菌に分類されている。これまでに，ヒトに感染する薬剤耐性菌のリザーバーとして家畜が提案されてきたが，両リザーバーでは同系統の分離株が発見されている．我々は，英国の畜産場，食肉小売店，排水処理場から分離（VREfmを含む）するための横断的調査を行った．これらの情報源から分離された600株以上の分離株を配列決定し，その関連性および抗生物質耐性遺伝子を，英国およびアイルランドの血流感染症患者から分離された800株近くのゲノムと比較した．しかし、VREfmは小売食肉製品の1～2％から分離され、排水処理場ではどこにでも存在していた。系統比較の結果、2001年から2004年にかけて3つの農場から分離されたブタの方がヒト分離株と遺伝的に関連性が高いが、ヒトと家畜に関連した分離株の大部分は遺伝的に異なることが示された（最小50single-nucleotide polymorphisms [SNPs]）。アクセサリー（可変）遺伝子の解析により、明確なニッチ適応の証拠がさらに追加された。後天的な抗生物質耐性遺伝子とその変異体の解析から、ヒトと家畜の間での共有は限られていることが明らかになった。このような状況下では、患者に感染する菌株の大部分は家畜とは大きく異なり、菌株や耐性遺伝子の共有は限られていることが明らかになった。1988年から2000年代にかけてヨーロッパでバンコマイシン耐性菌（VREfm）によるヒト感染率が増加したのは，家畜からの感染との関連が示唆された．その結果、欧州連合（EU）は、家畜用飼料への成長促進剤としての糖ペプチド製剤アボパルシンの使用を禁止しました。家畜のVREfmの減少を報告した研究もあれば、減少しなかった研究もありました。ここでは，2003年以来，英国で初めて家畜のVREfm有病率調査を行い，家畜とヒトの株の関係を調べるために全ゲノムシークエンスを用いた大規模な研究を行ったことを報告する．その結果、小売食肉における VREfm の有病率は低く、家畜とヒトの間で最近血流感染した株が共有されている証拠は限られていました。また、これらのリザーバー間では、抗生物質耐性をコードする遺伝子の共有が限られているという証拠がありましたが、これはさらなる研究が必要な所見です。
Vancomycin-resistant (VREfm) is a major cause of nosocomial infection and is categorized as high priority by the World Health Organization global priority list of antibiotic-resistant bacteria. In the past, livestock have been proposed as a putative reservoir for drug-resistant strains that infect humans, and isolates of the same lineage have been found in both reservoirs. We undertook cross-sectional surveys to isolate (including VREfm) from livestock farms, retail meat, and wastewater treatment plants in the United Kingdom. More than 600 isolates from these sources were sequenced, and their relatedness and antibiotic resistance genes were compared with genomes of almost 800 isolates from patients with bloodstream infection in the United Kingdom and Ireland. was isolated from 28/29 farms; none of these isolates were VREfm, suggesting a decrease in VREfm prevalence since the last UK livestock survey in 2003. However, VREfm was isolated from 1% to 2% of retail meat products and was ubiquitous in wastewater treatment plants. Phylogenetic comparison demonstrated that the majority of human and livestock-related isolates were genetically distinct, although pig isolates from three farms were more genetically related to human isolates from 2001 to 2004 (minimum of 50 single-nucleotide polymorphisms [SNPs]). Analysis of accessory (variable) genes added further evidence for distinct niche adaptation. An analysis of acquired antibiotic resistance genes and their variants revealed limited sharing between humans and livestock. Our findings indicate that the majority of strains infecting patients are largely distinct from those from livestock in this setting, with limited sharing of strains and resistance genes. The rise in rates of human infection caused by vancomycin-resistant (VREfm) strains between 1988 to the 2000s in Europe was suggested to be associated with acquisition from livestock. As a result, the European Union banned the use of the glycopeptide drug avoparcin as a growth promoter in livestock feed. While some studies reported a decrease in VREfm in livestock, others reported no reduction. Here, we report the first livestock VREfm prevalence survey in the UK since 2003 and the first large-scale study using whole-genome sequencing to investigate the relationship between strains in livestock and humans. We found a low prevalence of VREfm in retail meat and limited evidence for recent sharing of strains between livestock and humans with bloodstream infection. There was evidence for limited sharing of genes encoding antibiotic resistance between these reservoirs, a finding which requires further research.
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