腸管凝集性大腸菌における疫病関連滋賀トキシン2をコードするファージの世界的な分布

Global distribution of epidemic-related Shiga toxin 2 encoding phages among enteroaggregative Escherichia coli.

• Keiko Kimata
• Kenichi Lee
• Masanori Watahiki
• Junko Isobe
• Makoto Ohnishi
• Sunao Iyoda

抄録

2011年に滋賀毒素産生性腸管凝集性大腸菌（Stx-EAEC）O104:H4株が欧州全域で大規模なアウトブレイクを引き起こして以来、公衆衛生の観点からStx-EAECの重要性が注目されています。1999年と2015年に日本で重篤な症状を呈した患者から2つのStx-EAEC O86分離株が得られた。これらのStx-EAEC O86分離株の系統と病原性を明らかにするために、ショートリードおよびロングリードシークエンシングによる全ゲノム配列解析を行った。遺伝的に多様な大腸菌O86の中で、Stx-EAEC O86分離株は、EAEC O86:H27 ST3570サブグループにクラスター化されていた。驚くべきことに、日本のO86:H27分離株のStx2aファージとヨーロッパの疫病関連Stx-EAEC O104:H4分離株のStx2aファージの間には、一塩基多型（SNP）を持つ遺伝子座が2つしか存在しなかった。これらの結果は、流行性Stx2aファージが、変異の少ない様々な系統の大腸菌の中で世界的に分布していることを示すものである。

Since the Shiga toxin-producing enteroaggregative Escherichia coli (Stx-EAEC) O104:H4 strain caused a massive outbreak across Europe in 2011, the importance of Stx-EAEC has attracted attention from a public health perspective. Two Stx-EAEC O86 isolates were obtained from patients with severe symptoms in Japan in 1999 and 2015. To characterize the phylogeny and pathogenic potential of these Stx-EAEC O86 isolates, whole-genome sequence analyses were performed by short-and long-read sequencing. Among genetically diverse E. coli O86, the Stx-EAEC O86 isolates were clustered with the EAEC O86:H27 ST3570 subgroup. Strikingly, there were only two loci with single nucleotide polymorphisms (SNPs) between the Stx2a phage of a Japanese O86:H27 isolate and that of the European epidemic-related Stx-EAEC O104:H4 isolate. These results provide evidence of global distribution of epidemic-related Stx2a phages among various lineages of E. coli with few mutations.