薬剤耐性遺伝子検出

薬剤耐性遺伝子検出とは、微生物が抗菌薬に耐性を示すことを可能にする遺伝的決定因子（遺伝子および変異）を分子レベルで同定することです。これらの方法は、薬剤存在下での微生物の挙動を測定するのではなく、そのゲノムにコード化された耐性情報を読み取ります。

Definition

薬剤耐性遺伝子検出とは、微生物または臨床検体中の耐性付与遺伝子または耐性関連変異を同定するために分子生物学的手法を用いることであり、推定される耐性の遺伝子型指標を提供します。

Scope

このトピックでは、既知の耐性遺伝子の標的検出（例えばPCRによる）、耐性伝播における可動遺伝因子の役割、および遺伝子型検出と表現型感受性の関係について扱います。これは実験室および参照トピックとして提示されており、治療や投薬に関するガイダンスを提供するものではありません。

Core questions

• この生物または検体には、どのような既知の耐性遺伝子または変異が存在しますか？
• 検出された遺伝子型は、感受性試験で観察される表現型をどの程度正確に予測しますか？
• 耐性決定因子は、生物間でどのように動員され、伝播しますか？

Key concepts

• 耐性遺伝子および耐性関連変異
• 遺伝子型と表現型の相関
• 可動遺伝因子（プラスミド、トランスポゾン、インテグロン）
• 水平遺伝子伝達
• 標的分子アッセイ（PCRベースの検出）
• 獲得耐性対固有耐性

Mechanisms

分子検出は、特定の耐性決定因子（例えば、修飾酵素、改変された薬剤標的、または排出システムをコードする遺伝子）を標的とし、増幅またはシーケンスを用いてそれらの存在を確認します。多くの臨床的に重要な耐性遺伝子は、プラスミド、トランスポゾン、インテグロンなどの可動遺伝因子上に存在し、これらは生物間を移動することができ、耐性の急速な拡散を説明します（Partridge et al., 2018）。プラスミド媒介性キノロン耐性は、伝達可能な決定因子が細菌集団全体にどのように広がるかを示しています（Strahilevitz et al., 2009）。一部の耐性は、特定の病原体の進化史を通じて最もよく理解されており、耐性黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）系統の連続的な出現がその例です（Chambers & DeLeo, 2009）。耐性はしばしばクローン的に広がるため、株型別は耐性の移動を追跡する上で遺伝子検出を補完します（Tenover, 1995）。

Clinical relevance

耐性決定因子の検出は、検査室が推定される耐性をどのように推測し、耐性がどのように広がるかを記述するものであり、集団レベルでのサーベイランス、感染予防、および抗菌薬適正使用を支援します。遺伝子型検出は、それ自体で個人の治療法を確立するものではなく、この項目は投薬や治療に関する推奨事項を提供するものではありません。

Epidemiology

可動因子上に存在する耐性遺伝子は、種内および種間、そして地理的地域を越えて広がる可能性があり、その検出は耐性サーベイランスの重要な要素となっています（Partridge et al., 2018; Strahilevitz et al., 2009）。S. aureusで記録されているように、耐性系統のクローン増殖も耐性の疫学を推進します（Chambers & DeLeo, 2009）。

Evidence & guidelines

耐性決定因子のメカニズムと伝播は、レビュー文献で十分に特徴付けられています（Partridge et al., 2018; Strahilevitz et al., 2009; Chambers & DeLeo, 2009）。遺伝子型結果と臨床報告を結びつける解釈基準は、専門機関および規制機関によって設定されており、ここでは再現されていません。

History

分子耐性検出は、耐性がしばしば離散的で伝達可能な遺伝因子によってコード化されているという認識とともに発展しました。キノロン耐性などのプラスミド媒介性決定因子の特徴付け（Strahilevitz et al., 2009）と、耐性を運ぶ可動因子のより広範なカタログ化（Partridge et al., 2018）は、現在分子アッセイが検出する標的を提供し、ゲノム研究は主要な病原体における耐性の歴史的な波を追跡しました（Chambers & DeLeo, 2009）。

Debates

遺伝子型は表現型をどの程度完全に予測しますか？

耐性遺伝子の検出は耐性の能力を示しますが、発現、調節、および未発見のメカニズムが異なるため、常に発現される表現型を予測するわけではありません。したがって、遺伝子型と表現型の手法は一般的に相補的なものとして扱われます。

Seminal works

• partridge-2018
• strahilevitz-2009
• chambers-2009

Frequently asked questions

耐性遺伝子の検出は、その生物が耐性であることを意味しますか？

遺伝子の検出は耐性の遺伝的能力を示しますが、発現される表現型は遺伝子発現と調節によって異なる可能性があるため、遺伝子型結果は表現型感受性試験の代替ではなく、それと併せて解釈されます。

可動遺伝因子は耐性検出においてなぜ重要ですか？

プラスミド、トランスポゾン、およびインテグロンは、生物間で耐性遺伝子を運ぶことができ、これにより耐性がどのように広がるか、そしてなぜサーベイランスが遺伝子自体とそれらを伝播する因子の両方を追跡するのかが説明されます。