台湾の罹患豚から採取したStreptococcus suisの血清型および多座配列タイピング

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8263 (2023) この記事を引用

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Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｓｕｉｓ（Ｓ．ｓｕｉｓ）感染は、ブタにおいて臨床的に重篤な髄膜炎、関節炎、肺炎および敗血症を引き起こす可能性がある。現在までのところ、台湾の罹患豚におけるS. スイスの血清型、遺伝子型、抗菌剤感受性に関する研究はほとんど行われていない。この研究では、台湾の 355 頭の病気の豚から分離された 388 個の S. suis 株を包括的に特徴付けました。 S. スイスの最も一般的な血清型は血清型 3、7、および 8 でした。多座位配列タイピング (MLST) により、ST1831 ～ 1852 と 1 つの新しいクローン複合体 (CC) である CC1832 を含む 22 の新規配列型 (ST) が明らかになりました。同定された遺伝子型は主にST27、ST94、ST1831に属し、CC27とCC1832が主要なクラスターであった。これらの臨床分離株は、セフチオフル、セファゾリン、トリメトプリム/スルファメトキサゾールおよびゲンタマイシンに対して非常に感受性が高かった。この細菌は哺乳豚の脳脊髄液および滑液から分離される傾向があり、その大部分は血清型 1 および ST1 に属していました。対照的に、血清型 2 および 1/2 に相当する ST28 株は、成長期の豚の肺に存在する可能性が高く、食品の安全性と公衆衛生に対するリスクが高くなりました。この研究により、台湾におけるS. スイスの遺伝的特徴付け、血清型別、および最新の疫学的特徴が得られ、さまざまな生産段階の豚におけるS. スイス感染のより良い予防および治療戦略が可能となるはずです。

莢膜を持つグラム陽性球菌であるストレプトコッカススイス (S. スイス) は、養豚産業において最も重要な病原体の 1 つです。日和見病原体として、S. スイスはブタの上気道 (扁桃腺および鼻腔) に定着します。感染した豚は一般に髄膜炎、関節炎、肺炎、敗血症を発症し、急性死を伴う場合もあります1。細菌の莢膜多糖類 (CPS) 抗原は分類の基礎として使用され、ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) を使用して 29 の血清型が同定されています。特に、S. スイスは人獣共通感染症の細菌性病原体であり、感染した豚や豚肉製品と密接に接触する人々を危険にさらします。同定された血清型の中で、血清型 2 はブタとヒトで最も蔓延しており毒性が強い血清型であると考えられています1。

異なる血清型の S. スイスが同じ群れから分離される可能性があることは、同じ血清型を持つ S. スイス株によって同様の臨床症状が引き起こされるわけではないことを示唆しています。さらに、特定の血清型の重要性は地理的に異なる場合があります。従来のタイピング方法では、単一の血清型であるか特定の地理的位置を表す株のみが識別されるため、研究室間で結果を比較することが困難です。したがって、凝集検査と比較して、低コストで細菌分離株を迅速にスクリーニングするために使用できる遺伝子型別法は、S. スイスのコロニー構造と遺伝的多様性の分析に有利です。この知識は、S. スイスの疫学を理解し、高い病原性を持つ特定の菌株を特定する上で優れており、最終的には病気の進行の予防に貢献する可能性があります2。多座位配列タイピング (MLST) は、細菌の分子疫学の多くの研究で成功裏に使用されています。これは、S. スイス株 3 の配列タイプ (ST) と ST クローン複合体 (CC) の違いを確認するために、S. スイスの遺伝子型を同定するために使用されています。

同定されたS. スイス血清型のうち、血清型 1 は脳微小病変を伴う神経症状に関連しており、血清型 2 ～ 8 は肺病変を引き起こす傾向があります 4。肺炎のみを引き起こすS. スイス株と比較して、髄膜炎、敗血症、関節炎を引き起こす株は典型的な臨床症状を示す可能性が高く、これは異なる血清型の病因に起因すると考えられます5。菌株が異なれば、薬剤耐性にも大きな違いが生じます。ブタの臨床症例から分離された S. スイス株は、アンピシリン、セフチオフル、エンロフロキサシン、フロルフェニコール、ペニシリン、およびスルファメトキサゾールトリメトプリムに対する耐性が低いのに対し、高い割合の株がテトラサイクリンに対して耐性を示します6。しかし、健康な動物の扁桃腺や肉屋の環境から分離された菌株は、通常、多剤耐性を持っています7,8。この研究では、台湾の罹患豚におけるS. スイスの臨床分離株の疫学と検査所見に焦点を当て、分布、血清型、遺伝子型、抗菌薬感受性との関連を調査する。

病気の豚はすべて、農場の所有者によって剖検のために国立嘉義大学の動物疾病診断センターに送られた。病気の診断と治療の標準的なプロセスでは、病気の豚を屠殺し、組織を採取し、さらに細菌を分離して同定することが不可欠でした。この研究プロジェクトでは、詳細な分析のために堆積サンプルを収集しました。施設内動物管理使用委員会 (IACUC) は、このプロジェクトには動物実験が含まれておらず、動物使用プロトコルの承認は必要ないことを確認しました。

2017年3月から2021年10月までに、国立嘉義大学（台湾）獣医学部の動物疾病診断センター（ADDC）に剖検のために提出された289の感染群れの355頭の発病豚から合計388株の分離株が分析のために収集された。肝臓、肺、気管支、脳脊髄液、滑液を含むすべての標本は、剖検中に無菌的に採取されました。検体は 5% 脱繊維羊血液寒天プレート (BBL™ Blood Agar Base、Infusion Agar、BD、USA) 上で培養され、37 °C で 18 ～ 24 時間インキュベートされました。 α溶血性コロニーが観察された場合には、S. スイス分離株が疑われた。 Taco™ DNA/RNA Extraction Kit (Taco、台湾) を使用して、細菌 DNA を S. スイスの疑いのあるコロニーから抽出しました。 S. スイスの gdh 遺伝子用に設計されたプライマーペアを PCR9 に使用しました。陽性サンプルの PCR 産物は Tri-I Biotech Inc (台湾、台北) によって両方向で配列決定され、国立生物工学情報センター (NCBI) の基本的なローカルアラインメント検索ツール (BLAST) データベースを使用して配列が分析および比較されました。 Webサイト。同定後、細菌を 10% ウシ胎児血清 (FCS) および 20% グリセロールを含むブレインハートインフュージョンブロス (BHIB) に -80 °C で保存しました。

マルチプレックス PCR10 用の cps 遺伝子用に設計されたプライマーペアを使用して、S. スイス分離株をグループ 1 (血清型 1/2、1、2、3、7、9、11、14、および 16)、グループ 2 (血清型) に分類しました。 4、5、8、12、18、19、24、25）、グループ 3（血清型 6、10、13、15、17、23、31）およびグループ 4（血清型 21、27、28、29、および30）。Ｓ．スイス血清型を確認するために、ＰＣＲ産物を配列決定、分析し、ＮＣＢＩＢＬＡＳＴデータベースと比較した。さらに、一時的に血清型 1、1/2、2、および 14 として同定された S. スイス分離株に対して、PCR 制限断片長多型解析 (RFLP) が実行されました。これらの分離株の cpsK 遺伝子は PCR によって増幅され、PCR 産物が得られました。制限エンドヌクレアーゼ BstNI (NEB®、米国) によって 60 °C で 1 時間切断されました。 PCR-RFLP 産物は 2% アガロースゲル電気泳動によって分析されました 11,12。

Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) のガイドラインに従って、ミューラーヒントン II ブロス (BBL™ ミュラーヒントン II ブロス、MHB、BD) を使用したマイクロブロス希釈法を使用して、分離株の抗菌薬感受性試験が実施されました。、米国）5％ウシ胎児血清（FBS）を含む13。アモキシシリン、セファゾリン、セフチオフル、ドキシサイクリン、エンロフロキサシン、エリスロマイシン、フロルフェニコール、ゲンタマイシン、リンコマイシン、リンコスペクチン、オキシテトラサイクリン、ペニシリン G、チアムリン、トリメトプリム-スルファメトキサゾール、タイロシン、チルバロシンを含む 16 種類の抗菌薬が選択されました。抗菌剤の濃度は 0.0625 ～ 1024 μg/mL の範囲であり、連鎖球菌属の最小発育阻止濃度 (MIC) ブレークポイント値は 0.0625 ～ 1024 μg/mL でした。は、CLSI 獣医ブレークポイント 13、欧州抗菌薬感受性試験委員会 (EUCAST) 14、食品医薬品局 (FDA) 15、および報告データ 16 によって提供されました。 CLSI ガイダンスに従って、大腸菌 (ATCC 25,922)、緑膿菌 (ATCC 27,853)、エンテロコッカスフェカリス (ATCC 29,212)、黄色ブドウ球菌 (ATCC 29,213) および肺炎球菌 (ATCC 49,619) を品質管理菌株として使用しました。

aroA、cpn60、dpr、gki、mutS、recA、thrA を含む 7 つのハウスキーピング遺伝子を、King らによって確立された MLST 法に従って、精製された S. スイス分離株から抽出された核酸の PCR によって増幅しました。およびレームら3,17。次に、確認された PCR 産物を Tri-I Biotech, Inc. (台湾) に送り、Applied Biosystems 3730 DNA Analyzer (Applied Biosystems、米国) を使用した 5' から 3' および 3' から 5' シークエンシングを行いました。その後、配列決定結果を BioNumerics® version7.6.3 (Applied Maths, USA) にアップロードし、得られた対立遺伝子と ST を PubMLST データベースと比較しました。対立遺伝子プロファイルを取得し、遺伝子型を定義するために、新しい対立遺伝子配列と ST が PubMLST にアップロードされました 18。 PubMLST の eBURST 解析を使用することにより、それぞれの対立遺伝子プロファイルを持つ S. スイス分離株が ST の関連に従ってクラスター化されました。 S. スイス分離株の 7 つの対立遺伝子のうち 6 つが同一である場合、これらの分離株は同じクラスターとして同定されました。どのクラスターにも属さない分離株は、singletons3 でした。最小スパニングツリー (MST) は、BioNumerics® バージョン 7.6 を使用し、算術平均アルゴリズム (UPGMA) を使用した非加重ペアグループ法に従って計算されました。 S. スイス分離株の一般的な分布を理解するために、MST を分割の距離 ≤ 1 に設定し、関与するノードを CC としてクラスター化しました 19。

分離部位、血清型、および抗菌薬耐性の関連性は、サンプル数に応じてカイ二乗検定およびフィッシャーの直接確率検定によって分析されました。統計分析には SPSS が使用され、p 値 < 0.05 は統計的に有意であるとみなされました。 p 値 < 0.01 の場合、非常に有意な関連性がありました。

この研究では、355頭の病気のブタから収集された388株の血清型が同定されました（表1）。主な血清型は血清型 3 (79/388、20.4%)、7 (12.9%)、8 (11.6%)、2 および 9 (8.2%)、1 (7.2%) で、次いで血清型 4、5、1 でした。 /2 および 21。73 の分離株 (18.8%) の血清型は PCR では同定できませんでした。主な分離部位を表 1に示します。 355 頭の発病豚のうち、348 頭の豚からは単一の血清型が分離されました (348/355、98.0%)。一方、7 頭の豚からは 2 つの血清型が分離されました (7/355、2.0%)。 7 頭のブタのうち、5 頭のブタは血清型が不明の 1 つの系統を持っていました。もう 1 つの系統では、それぞれ血清型 4、7、8 を持つ 3 頭のブタと、血清型 9 を持つ 2 頭のブタがいました。7 頭のブタのうち残りの 2 頭は、それぞれ血清型 3 と 8、および血清型 7 と 8 でした。

血清型 1 は、哺乳期の脳、脳脊髄液、または滑液から頻繁に分離されました (p < 0.01)。血清型 3、7、8、および 9 は、ほとんどが看護段階で肺または気管支内腔から分離されました。さらに、血清型 2 は成長終了段階の肺から分離された可能性が最も高くなります (p < 0.05) (表 1)。

抗菌剤感受性試験は、CLSI 規格に従ってブロス微量希釈法を使用して、388 株すべての分離株に対して実施されました。その結果、S.スイスはセフチオフル(96.4%)、セファゾリン(91.0%)、トリメトプリム/スルファメトキサゾール(86.9%)およびゲンタマイシン(79.6%)に対して非常に感受性が高いことが示された。分離株は、フロルフェニコール (68.8%)、アモキシシリン (61.1%)、エンロフロキサシン (60.1%)、チアムリン (60.1%)、ペニシリン G (58.0%)、およびドキシサイクリン (54.9%) に対して中等度の感受性 (40 ～ 70%) を示しました。リンコスペクチン (33.2%)、エリスロマイシン (14.7%)、タイロシン (8.8%)、オキシテトラサイクリン (8.0%)、およびリンコマイシン (5.2%) に対する感受性は 40% 未満でした (表 2)。注目すべきことに、この研究では、ほとんどの S. スイス分離株がタイロシン、オキシテトラサイクリン、リンコマイシンに対して低い感受性 (< 10%) を示しました。チルバロシンに対する S. スイスの臨床的ブレークポイントはなかったため、結果は MIC50 と MIC90 として示され、それぞれ 256 μg/mL と 1,024 μg/mL でした。抗生物質耐性のパターンは、さまざまな薬物クラスに対する S. スイスの耐性に従って分析されました。 14 の分離株 (14/388、3.6%) のみがすべてのクラスの抗菌剤に対して感受性があり、112 の分離株 (112/388、28.9%) が 1 ～ 3 の薬物クラスに対して耐性を示し、184 の分離株 (184/388、47.4%) は耐性でした。 4～6 の薬物クラスに耐性があったが、78 の分離株 (78/388、20.1%) は 7 つ以上の薬物クラスに耐性を示し、8 つの分離株はすべてのクラスの薬物に耐性を示した。最も一般的な抗菌薬耐性パターンはテトラサイクリン、マクロライド、リンコサミドに対する耐性であり、S. スイス分離株の 89.9% (349/388) で見られました。 (図1)。

S. スイス分離株の抗菌剤感受性プロファイルを示すヒートマップ。行は細菌分離株を表し、列は抗生物質を表します。ブロックは抗生物質に対する感受性を示します (緑色: 感受性、黄色: 中程度、赤色: 耐性)。ヒートマップは Microsoft Excel 2010 を使用して生成されました。

抗菌薬感受性と血清型との関係は、血清型 1 がペニシリン G、アモキシシリン、セファゾリン、セフチオフル、チアムリンおよびエンロフロキサシンに対して非常に感受性が高いことを示しました。血清型 2 および 3 も、ペニシリン G、アモキシシリン、セファゾリン、セフチオフル、エンロフロキサシン、チアムリンに対して高い感受性を示しました。さらに、ゲンタマイシン、フロルフェンシオール、トリメトプリム/スルファメトキサゾールに対して非常に感受性が高かった。血清型 7 は、セファゾリン、セフチオフル、トリメトプリム/スルファメトキサゾールに対してのみ感受性が優れていました。血清型 8 および 9 は、セファゾリン、セフチオフル、ゲンタマイシンおよびトリメトプリム/スルファメトキサゾールに対して非常に感受性が高かった (表 S1)。

MLST には、血清型 1 (n = 6)、1/2 (n = 2)、2 (n = 7)、3 (n = 17) を含む、血清型に比例した数の S. スイス臨床分離株 80 株が選択されました。、4 (n = 3)、5 (n = 3)、7 (n = 11)、8 (n = 8)、9 (n = 7)、21 (n = 2)、および 14 の未確認分離株。 7対のハウスキーピング遺伝子のうち、aroA遺伝子の5つの対立遺伝子、cpn60遺伝子の8つの対立遺伝子、dpr遺伝子の2つの対立遺伝子、gki遺伝子とrecA遺伝子の1つの対立遺伝子を含む17の新しい対立遺伝子が見つかった。ハウスキーピング遺伝子の新しい配列が検証のために PubMLST に提出され、その後、新しい配列の対立遺伝子プロファイルが PubMLST に登録され、この研究で発見された 22 の新しい ST が定義されました。 80個のS.スイス分離株の結果から、aroA、cpn60、gki、dpr、mutS、recAおよびthrA遺伝子がそれぞれ16、15、13、9、11、9および12個の異なる対立遺伝子に作用し、28個の異なるSTを形成することが示された。 ST27 (12/80、15.0%)、ST94 (13.8%)、ST1831 (13.8%) が主要な ST であり、続いて ST28 (10.0%)、ST1832 (8.7%)、ST1 (6.3%)、ST1833 (3.7%) )、ST117 (2.5%)、および ST1175 (2.5%) (図 2)。 80 個の S. スイス分離株を 4 つのクラスターと 9 つのシングルトンに分割しました。系統樹状図と MST に示されているように、28 個の ST が 4 個の CC に分割されました。 CC1 は 6 つの S. スイス分離株と 2 つの ST で構成されていました。 CC27 は 23 個の S. スイス分離株と 4 個の ST で構成されており、ST27 はこのクラスターの祖先型であると予測されました。 CC94 は 13 個の S. スイス分離株と 2 個の ST で構成されていました。 CC1832は29のS. スイス分離株と11のSTから構成されており、ST1832はこのクラスターの祖先型であると予測されました（図2および3a）。

S. スイス分離株の ST プロファイルから構築された系統樹状図。 PG：ペニシリンG、AMO：アモキシシリン、CZ：セファゾリン、CEF：セフチオフル、GN：ゲンタマイシン、OTC：オキシテトラサイクリン、DO：ドキシサイクリン、ERY：エリスロマイシン、TY：タイロシン、LN：リンコマイシン、LS：リンコスペクチン、FFC：フロルフェニコール、TIA ：ティアムリン、ENR：エンロフロキサシン、SXT：スルファメトキサゾールトリメトプリム。ヒートマップは Microsoft Excel 2010 を使用して生成されました。

MST グラフは、S. スイス分離株の ST プロファイルから構築されました (n = 80)。 (a) CC と S. スイス分離株の血清型との関係が特徴付けられました。ノードは ST データに基づいてラベル付けされ、接続されたノード間の対立遺伝子プロファイルの不一致に従って枝の長さが表示されました。 (b) 血清型と ST の関係。

80 個の S. スイス分離株における血清型と ST の関連性をさらに分析したところ、血清型 1、2、および 3 として同定された分離株のほとんどが、それぞれ ST1、ST28、ST27 に属していたことが明らかになりました。血清型 2 と 3 は両方とも CC27 に分類されました。さらに、血清型 7、8、および 9 として同定された分離株は、ほとんどが CC1832 に属する ST1831 および ST1832 でした (表 3 および図 3b)。総合すると、特定の ST は血清型に関連している可能性があります。

この研究では、S. スイス分離株の大部分は血清型 3、7、8 であり、次に血清型 1、2、9 でした。他国の血清型分布と比較すると、中国、日本、ベトナム、タイでは血清型 2 が最も蔓延しています。、スペイン、イタリア、フランス、ポーランド、白ロシア20。 2 番目に流行している血清型は国によって異なり、韓国では主に血清型 3 と 4、米国では血清型 3、1/2 および 7、オランダでは血清型 9、英国では血清型 1 と 14 です 21,22。私たちの結果は、血清型 3 と 7 がより蔓延している米国で報告されたデータに近いものです。さらに、我々の結果は、病気のブタから分離されたS. スイスが主に限られた血清型で構成されていたという以前の発見とも一致しています23。一般に、cps ゲノムは遺伝子組換えの重要な領域であり、株間の cps 形質転換につながります 24。近年、S. スイスの新しい cps ゲノムが次々に発見され 25、遺伝的多様性が拡大し、未確認分離株の量が減少しています。現在の研究では、PCR および RFLP によって cps 遺伝子を使用して同定できない分離株が 18.8% あります。したがって、病原性の可能性と、これらのおそらく新しいゲノムの病因における影響を評価することが正当化されます。

表 1 に示すように、血清型 1 は哺乳期の脳、脳脊髄液、または滑液から頻繁に分離されました (p < 0.01)。さらに、子豚の段階と脳脊髄液および滑液由来の菌株との間に非常に有意な関連性が見出された（p < 0.001、表S2）。乳飲み豚が脳や関節の感染症を起こしやすいという現象は、授乳期に耳切り、尾切り、歯切り、去勢、薬物注射などの侵襲的手術が行われ、環境中の日和見細菌にさらされたことが原因である可能性がある。 S.スイスとして。さらに、気道から分離された菌株と豚の成長段階および仕上げ段階との間に有意な関連性があることが確認されました。健康な成豚に定着した S. スイスは、ほとんど症状を引き起こしません。しかし、子豚は異種間養育を通じて健康な成体 S. スイス保菌者から感染しやすい可能性がある 26。

抗菌薬感受性試験では、分離株がセフチオフル、セファゾリン、トリメトプリム/スルファメトキサゾールおよびゲンタマイシンに対して非常に感受性が高く、フロルフェニコール、アモキシシリン、エンロフロキサシン、チアムリン、ペニシリンGおよびドキシサイクリンに対して中等度の感受性を示した。抗菌薬感受性データ（図S1）によって計算されたPK/PD指数を薬物の薬物動態パラメータと組み合わせて適用することで、効果的な治療を合理的に推奨できます。例えば、子豚は主に化膿性髄膜炎や関節炎を引き起こす血清型 1 に感染しやすいため、治療にはアモキシシリン、セフチオフル、チアムリンが推奨されました。授乳期の豚は特に血清型 3、7、8、9 に感染しやすく、呼吸器系での感染が比較的頻繁でした。薬物動態学的特徴を考慮して、治療にはセファゾリン、セフチオフル、またはトリメトプリム/スルファメトキサゾールが推奨されました。その中でも、β-ラクタムは時間依存性の殺菌抗菌剤です。この研究では、セフチオフルに対する S. スイス血清型 3、7、8、および 9 の MIC90 は、それぞれ 0.25、2、0.5、および 0.25 μg/mL でした。セフチオフルを 5 mg/kg で投与した後、AUC0-24 h は約 358.84 μg・h/mL と計算されました 27。 AUC/MIC 比の指標は、時間依存性の薬剤の抗菌活性を説明するために使用されました。 AUC/MIC 比 > 125 時間は、一般に良好な抗菌活性であると考えられます 28,29。セフチオフルの血清型 3、7、8、および 9 について計算された AUC/MIC90 は 179.42 ～ 1435.36 時間 (> 125 時間) の範囲であり、この抗菌剤が 4 つの S. スイス血清型のこれらの感染症の治療に推奨される可能性があることを示しています。同様の理論的根拠で、成長期と終了期の豚の S. スイス感染は主に血清型 2 であり、これは呼吸器系から分離される可能性が最も高いですが、全身感染を引き起こす可能性があります。ペニシリン G (MIC90 = 0.5 μg/mL)、アモキシシリン (MIC90 = 0.5 μg/mL)、セファゾリン (MIC90 = 0.25 μg/mL)、およびセフチオフル (MIC90 = 0.25 μg/mL) の MIC 値が得られました。これらのデータを薬物動態情報と組み合わせると、アモキシシリン 20 mg/kg の経口投与またはセフチオフルの 5 mg/kg 注射により AUC/MIC90 ≧ 125 時間となる可能性があり、血清型 2 感染症の治療を推奨できる可能性があります。特に、パラメータは薬物、生物、細菌ごとに異なる可能性があります30。さらに、健康な無症候性ブタがヒト S. スイス感染症の感染源であることに留意する必要があり、その菌株のほとんどは血清型 2 であり、症例の 90.2% がアジアで発生しています。したがって、仕上げ豚に残存する S. スイス血清型 2 株にはさらに注意を払う必要があります 31。

テトラサイクリンに対する S. スイスの耐性は世界中で蔓延しています。アメリカ大陸（カナダ 80 ～ 90%、ブラジル 98%）32,33、アジア（中国 99%、韓国 98%、日本 78 ～ 100%、タイ 96%、ベトナム 100%）で高い割合の抵抗が報告されています34。、35、36、37、38、スペイン（95％）39。ヨーロッパの一部の国では中程度の薬剤耐性 (40.3 ～ 73.3%) が示されていますが、スウェーデンでは最も低い程度 (7.7%) が示されています20。エリスロマイシンに対する耐性は、台湾 (87%)、韓国 (96%)、米国 (82%)、オーストラリア (99%) で高く、中国 (68%) と日本 (55 ～ 66%) では低いです。 %)。近年、β-ラクタムは豚に頻繁に使用されていますが、ほとんどの S スイス株は依然としてβ-ラクタムに対して感受性があり、低い薬剤耐性を維持しています。ペニシリンとアンピシリンに対する耐性率は、それぞれ 0 ～ 27% と 0 ～ 23% です。

マクロライド系薬剤やリンコサミド系薬剤に耐性のある S スイスの割合は世界的に増加しています20。薬剤耐性の結果によると、S. スイス分離株の 89.9% が、テトラサイクリン、マクロライド、リンコサミドを含む 3 種類の薬剤に対して耐性であることがわかります。リーら。らは、クロラムフェニコール、マクロライド、リンコサミド、クロラムフェニコール、フルオロキノロン、アミノグリコシドおよびヒダントインに対する耐性のS. スイスが中国で最も一般的な薬剤耐性プロファイルであると報告している40。さらに、ブラジルでは S. スイス株が、テトラサイクリン、リンコサミド、フルオロキノロン、スルホンアミド、ヒダントインを含む 5 種類の抗菌薬に対して耐性を持つようになりました 33。この研究で収集された分離株の多剤耐性（3 クラスを超える抗菌薬に対する耐性）の割合は 93.0% と高く、分離株の 39.4% は 6 クラスを超える抗菌薬に耐性がありました。私たちの結果は、Li らのデータと似ています。 (2012) および Soares et al。 (2014) は、中国とブラジルにおける 3 クラス (98.7%、99.6%) および 6 クラス (35.9%、85.0%) を超える抗菌薬に耐性を持つ S. suis 分離株の割合を示しました 33,40。

MLST の結果を血清型と比較すると、哺乳期のブタは主に ST1 (n = 5) および CC1 に相当する S. スイス血清型 1 に感染していることが明らかでした。 S. スイス血清型 2 は主に ST28 に対応しました (n = 6) (表 3)。 Goyette-Desjardins et al. は、通常、敗血症、髄膜炎、および関節炎に関連する ST1、ST6、ST7、および ST11 を含む、毒性の高い侵入菌株のほとんどが CC1 に属していることを発見しました 21。今回の研究では、中枢神経系の症状と関節炎を伴う病気のブタから分離されたS. スイスもCC1に属していることが示された。対照的に、CC27 は気道感染症により関連している可能性があります 3。成長期の豚から分離された S. スイス血清型 2 は CC27 に属する ST28 で、主に呼吸器系から分離されました。この結果は中国、日本、米国の結果と似ていますが、病原性についてはさらなる調査が必要です 21,41。授乳期のブタから分離された S. スイス血清型 3 は、主に呼吸器系からの ST27 または CC27 (n = 12) でした (79.7%; 63/79)。比較すると、S. スイス血清型 8 は授乳期のブタから分離される傾向があり (p < 0.01)、ほとんどが肺または気管支内腔から分離されていました (82.2%; 37/45)。これらの分離株は主に ST1831 または CC1832 でした (n = 5)。これらの結果は、血清型 3 および 8 は主に肺感染症に限定されるという以前の知見とよく一致しています 42。 CC94 には ST94 (n = 11) および ST1175 (n = 2) が含まれており、これらは未確認の S. スイス分離株 (n = 6)、血清型 4 (n = 3)、7 (n = 2)、3 (n= 3) に相当します。 1) および 5 (n = 1) (図 2)。 ST94 および CC94 は米国で広く検出されており、北米では 4 番目に多く見られる ST および CC です。これらは、血清型 3、4、5、7、および 24 の病原菌株に関連していますが、血清型 1、2、および 1443 とは無関係です。ヨーロッパとアジアで検出された ST94 は、主に血清型 4、16 および未確認の菌株に関連しています 44。総合すると、異なる感染効率を発揮する異なる血清型が、S. スイスの毒性や地理的分布を決定する可能性があります45。

CC1832 は、この研究で最大の CC です。これは ST1831、ST1832、ST1833、ST1836、ST1837、ST1838、ST1840、ST1841 および ST1844 で構成され、これらは主に血清型 7、8、および 9 (n = 23) に相当し、ほとんどが授乳期のブタから分離されました (n = 23）。この CC は、他の CC よりもペニシリン G、アモキシシリン、セファゾリン、セフチオフル、チアムリン、エンロフロキサシンに対する薬剤耐性の割合が高くなります。この段階のブタは、PRRSV や PCV2 などのウイルス感染症にかかりやすく、Glaesserella parasuis、Mycoplasma hyorhinis、Bordetella bronchisetica、S. suis などの日和見/二次細菌性気道感染症を引き起こす可能性があります 46,47。この段階のブタには抗菌剤が頻繁に使用されるため、一般的な S. スイス血清型に対して比較的高い薬剤耐性が生じます。この研究で病気のブタから分離された S. スイスは主に呼吸器系由来であり、分離株のほとんどが多剤耐性を示しました。したがって、抗菌薬の臨床使用は、臨床分離株の特徴と抗菌薬感受性の結果に基づいて慎重に選択する必要があります。

S. スイスは、職業感染のリスクが高い重要な細菌性人獣共通感染症病原体です。この研究では、新たに同定された S. スイス株の ST とは別に、ST と血清型に一定の関連性があることが判明し、これはブタの給餌段階および抗菌薬感受性とさらに関連している可能性があります。これは、台湾のさまざまな飼養段階で病気の豚から分離されたS. スイスの血清型分布、細菌耐性、分子疫学分析を報告した最初の研究です。疫学調査は、この細菌の役割のより深い理解と、より適切な治療戦略に貢献します。

現在の研究で生成されたデータセットは、PubMLST の Web リンク [https://pubmlst.org/bigsdb?db=pubmlst_ssuis_isolates&page=query&prov_field1=f_country&prov_value1=Taiwan&submit=1] で入手できます。

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国立嘉義大学獣医学部（台湾・嘉義市）

ウー・チンフェン、チェン・シウフイ、ワン・チャオミン、ファン・スーウェイ、クオ・フンチー

台湾、台中市、国立中興大学獣医学部

チーチュン・チョウ

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HCK が計画した研究。 SHCはサンプルを収集しました。 CFW、SHC、HCK は調査を実施し、データを分析し、草稿を作成しました。 CFW、CCC、CMW、SWH、HCK が原稿を編集およびレビューしました。著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

クオ・フンチー氏への通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

ウー、CF、チェン、SH、チョウ、CC。他。台湾の罹患豚から採取した Streptococcus suis の血清型と多座配列のタイピング。 Sci Rep 13、8263 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-33778-9

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受信日: 2023 年 2 月 15 日

受理日: 2023 年 4 月 19 日

公開日: 2023 年 5 月 22 日

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