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Molecular Characterization and Antimicrobial Resistance of Uropathogenic Bacteria Among Elderly Residents of Nursing Care Homes in Accra, Ghana

本研究は、ガーナのアクラにおける高齢の介護施設入所者から分離された泌尿器路病原性細菌の分子プロファイルおよび薬剤耐性パターンを特徴づけており、多様な毒性因子およびESBL遺伝子を保有する、特に大腸菌（*E. coli*）や肺炎桿菌（*K. pneumoniae*）を中心とした多剤耐性グラム陰性病原体の高い蔓延を明らかにしている。

原著者： Emmanuel Armah, Lawrencia Osae-Nyarko, Mawutor Kwame Ahiabu, Bright Idun, Isaac Agyapong, Freda Boampong Kwarteng, Queenstar Dedei Quarshie, Naa Adjeley Kuma, Judith Wayo, Grace Kwaku-Anim, Abena Kona

公開日 2026-07-15

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CC BY 4.0

原著者： Emmanuel Armah, Lawrencia Osae-Nyarko, Mawutor Kwame Ahiabu, Bright Idun, Isaac Agyapong, Freda Boampong Kwarteng, Queenstar Dedei Quarshie, Naa Adjeley Kuma, Judith Wayo, Grace Kwaku-Anim, Abena Konadu Owusu-Senyah Enninful, Jessica Acquaye, Faisal Nuru-Ahmed, Ofori Nketia Abena, Reuben Enchill, Fleischer C. N. Kotey, Mike Yaw Osei-Atweneboana, Nicholas T. K. D. Dayie

原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 ✨ これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。免責事項の全文を読む

技術要約：ガーナのアクラにおける高齢者介護施設入所者の泌尿器系病原菌の分子特性解析および薬剤耐性について

問題提起
尿路感染症（UTI）は、特に施設入所中の高齢者において、重大な健康負荷となっている。ガーナのような発展途上国では、治療選択肢の制限や抗菌薬の無差別な使用により、薬剤耐性（AMR）の負担が増大している。日和見感染および院内感染の両方において、大腸菌（Escherichia coli）は主要な原因菌であるが、多剤耐性（MDR）化する泌尿器系病原菌や、基質特異性拡張型ベータラクタマーゼ（ESBL）産生株の出現に対する懸念が高まっている。従来の微生物学的手法では、表現型が同一の細菌を区別したり、これらの病原体の遺伝的多様性や耐性メカニズムを完全に特性化したりするための精度が不足していることが多い。本研究は、ガーナのアクラにおける高齢者介護施設の入所者を対象とした、泌尿器系病原体の分子特性解析および耐性プロファイルの評価の必要性に取り組むものである。

方法論
本研究は、2022年12月から2024年12月にかけて、アクラの5箇所の介護施設に居住する118名の高齢者（55〜100歳）を対象に実施された。

検体採取および診断： 早朝の中間尿検体を採取し、ディップスティック検査（ロイコサイトエステラーゼおよび亜硝酸塩）および顕微鏡検査を用いて分析した。UTIは、CLED、MacConkey、およびBlood Agarプレートを用いた培養により、有意な増殖を $\ge 10^5$ CFU/mLと定義して確認した。
病原体の同定： 生化学的試験、MALDI-TOF質量分析法、および16S rRNA遺伝子配列解析を用いて分離株を同定した。配列はアライメントされ、MEGA XIソフトウェア内の最大尤度法（Tamura-Neiモデル）を用いて系統樹を構築した。
分子特性解析：
- 毒性と系統学： E. coli 分離株に対し、マルチプレックスPCRを用いて毒性遺伝子（papE, sfa, sfas, afa, allele II）のスクリーニングを行い、さらにトリプレックスPCRを用いて系統学的グループ（グループA, B1, B2, D）の分類を行った。
- ESBLの検出： すべての細菌分離株に対し、10種類の特定のESBL遺伝子（blaTEM, blaSHV, blaMA, blaCTX-M-825, blaCTX-M-914, blaCMY-1, blaCMY-2, blaOXA-1, blaOXA-2, および CF）をPCRによりスクリーニングした。
薬剤感受性試験（AST）： 2023年CLSIガイドラインに従い、カルバペネム系、セファロスポリン系、フルオロキノロン系、およびアミノグリコシド系を含む10種類の抗生物質に対する耐性を、Kirby-Bauerディスク拡散法を用いて実施した。

主な結果

有病率および病原体の分布： 118検体のうち、34検体（28.8%）がUTI陽性であった。主要な病原体はグラム陰性菌であり、E. coli（38.2%）、Klebsiella pneumoniae（20.6%）、Proteus mirabilis（20.6%）、Enterobacter cloacae（11.8%）であった。グラム陽性分離株には、Acinetobacter junii（5.9%）およびBacillus cereus（2.9%）が含まれた。
遺伝的多様性： 16S rRNA配列解析により、様々な程度の遺伝的関連性が明らかになった。E. coli 分離株は、NCBI参照株と密接なクラスターを形成したが（ブートストラップ値 80–100）、一部には独自の進化的な分岐も見られた。P. mirabilis および B. cereus は高い遺伝的一貫性を示したが、K. pneumoniae 分離株は、種内の多様性と局所的な適応を示す長い枝長を伴う複雑な系統学を示した。
E. coli の毒性と系統学： E. coli 分離株の中で、最も一般的な毒性因子はsfas遺伝子（40.8%）であり、次いでsfa（25.9%）、papE（18.5%）、afa（11.1%）、allele II（3.7%）であった。系統解析の結果、大部分の分離株は、腸外病原性大腸菌（ExPEC）に関連するグループB2（38.4%）およびグループD（30.8%）に分類された。
薬剤耐性： 複数のクラスにわたって高い耐性率が観察された。
- E. coli は、セフェピム（84.6%）およびアジスロマイシン（76.9%）に対して高い耐性を示した。
- K. pneumoniae は、イミペネムに対して100%の耐性を示し、エルタペネムおよびセフェピムに対しても高い耐性（85.7%）を示した。
- P. mirabilis および E. cloacae も、カルバペネムおよびセファロスポリンに対して顕著な耐性を示した。
- A. junii および B. cereus は、エルタペネムやセフェピムを含むいくつかのテストされた抗生物質に対して全耐性を示した。
ESBLの保有： 分離株全体で計189個のESBL遺伝子が検出された。最も頻度の高い遺伝子はblaTEMおよびblaCTX-M-825（それぞれ16検出）であり、次いでblaSHV（15）、blaCMY-1（13）であった。E. coli はスクリーニングした10種類すべてのESBL遺伝子を保有していたが、K. pneumoniae および P. mirabilis はblaMAのみを欠いていた。

意義および主張
著者らは、本研究がアクラの介護施設内における泌尿器系病原体の日常的な分子サーベイランスの極めて重要な意義を強調していると主張している。本研究は、病原体の分子疫学に関する重要な知見を提供しており、特にグラム陰性泌尿器系病原体における多剤耐性菌および多様な耐性メカニズムの高頻度な存在を明らかにしている。

本研究は、観察された耐性パターン（最終手段としてのカルバペネムであるイミペネムへの耐性や、ESBL遺伝子の広範な存在を含む）が、この脆弱な集団における高度耐性菌の深刻な発生を示唆していると断言している。著者らは、これらの知見は、エビデンスに基づいた治療ガイドラインを策定するための、集団特異的なサーベイランスデータの緊急の必要性を裏付けるものであると結論付けている。彼らは、高齢者の健康状態を改善するために、抗菌薬適正使用プログラム（アンチマイクロバイアル・スチュワードシップ）の実施および感染予防・管理対策の強化を推奨している。本論文は新しい実験的応用を提案するものではなく、文書化された分子および耐性プロファイルに基づく政策および臨床的介入を求めている。

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