国立感染症研究所

Legionella pneumophilaの分子疫学解析

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