Legionella pneumophilaの分子疫学解析

公開日：2024年7月31日
(IASR Vol. 45 p124-125: 2024年7月号)

レジオネラ感染症の感染源の特定には、 疫学情報とともに、 臨床分離株および環境分離株の分子疫学解析が不可欠である。Legionella pneumophilaにおいては、 sequence-based typing（SBT）、 pulsed-field gel electrophoresis（PFGE）、 multilocus variable-number tandem-repeat analysis（MLVA）、 whole-genome sequencing（WGS）などの方法で分離株の型別と識別が行われている^1-3）。

SBT法は、 European Working Group of Legionella Infections（EWGLI）により標準化された国際的に普及した遺伝子型別法で、 L. pneumophilaの7つの遺伝子flaA、 pilE、 asd、 mip、 mompS、 proA、 neuAの一部領域の塩基配列を解読し、 その塩基配列により遺伝子型（sequence type: ST）を決定する^4）。2024年3月時点で、 3,251のSTが報告されている。

国立感染症研究所細菌第一部レジオネラ・レファレンスセンターにおいて収集されたレジオネラ臨床分離株712株（分離年が2013～2023年の菌株）のうち、 702株がL. pneumophila〔血清群（SG）1（630株）、 SG2（19株）、 SG3（12株）、 SG4（2株）、 SG5（8株）、 SG6（11株）、 SG7（2株）、 SG8（3株）、 SG9（7株）、 SG10（5株）、 SG13（2株）、 SG14（1株）〕であった。L. pneumophila 702株においてSBT法を実施したところ、 243種類のSTに分けられた（図）。そのうち、 分離株数が3株以下のSTが202種類と多くを占め、 SBT法の疫学的有用性が確かめられた。しかし、 いくつかの特定のST（例えば、 ST23は51株、 ST120は49株、 ST89は38株、 ST42は18株分離されている）においては臨床からの分離頻度が高いため、 本法のみでは識別力に欠け、 他の分子疫学解析と組み合わせて調査する必要がある。

WGSは、 SBTやPFGEなどの従来の方法よりも、 高い解像度を持ち、 識別力の高い手法であることが示されている^1,2）。しかし、 WGS解析には課題も生じている。L. pneumophilaのゲノムは組み換えが頻繁に起こり^5,6）、 自然宿主である原生動物からの遺伝子水平伝播も報告されている^7）。このため、 WGS解析においては、 単一塩基多型（single nucleotide polymorphism: SNP）以外の遺伝情報（例えば、 インデル、 組み換え領域、 可動遺伝因子など）をさらに解析することで、 識別力の改善に役立つ可能性が示されている^6,8）。現在、 国内レジオネラ臨床分離株のWGSならびに解析手法の検討を進めている。

参考文献

1. David S, et al., J Clin Microbiol 54: 2135-2148, 2016
2. Raphael BH, et al., Appl Environ Microbiol 82: 3582-3590, 2016
3. Sobral D, et al., Appl Environ Microbiol 77: 6899-6907, 2011
4. Gaia V, et al., J Clin Microbiol 43: 2047-2052, 2005
5. Qin T, et al., Sci Rep 6: 21356, 2016
6. Haas W, et al., J Clin Microbiol 59: e00967-20, 2021
7. Gomez-Valero L and Buchrieser C, Genes Immun 20: 394-402, 2019
8. David S, et al., Clin Infect Dis 64: 1251-1259, 2017
9. Amemura-Maekawa J, et al., Appl Environ Microbiol 78: 4263-4270, 2012
10. Amemura-Maekawa J, et al., Appl Environ Microbiol 84: e00721-18, 2018

国立感染症研究所細菌第一部
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