抗菌薬使用による家畜由来大腸菌の交差耐性および共耐性の農場レベルでの発現状況について
原田和記
農林水産省動物医薬品検査所（〒 185-8511

東京都国分寺市戸倉 1-15-1）

で多くの調査が実施されているが，抗菌薬使用の1 ．はじめに現場である農場レベルでの影響に関する知見は少ない。

動物用抗菌薬の使用は，家畜の感染症の治療手大腸菌は，家畜の腸内細菌叢として普遍的に分段として必要不可欠である一方で，畜産分野に布しているため，全般的な抗菌薬使用による選択おける薬剤耐性菌の出現および増加に関与してい圧を測る指標菌として扱われている。一方で，病る。特に，家畜に対する病原菌における薬剤耐性原性を有する大腸菌は下痢などを主徴とする大腸の発現は，治療に使用される動物用抗菌薬の有効

菌症の原因であり，抗菌薬治療の対象となる。こ性の低下につながるおそれがある。また，薬剤耐の背景から，
家畜由来大腸菌の薬剤感受性調査は，性を獲得した食中毒菌などは，食品を介して人にわが国（JVARM）［18］を含めた多くの国におい伝播し，医療分野の抗菌薬治療に影響を及ぼす可て実施されている。今回，JVARM によって収集能性がある。この背景から，動物用抗菌薬のリスされた家畜由来大腸菌をモデルに，抗菌薬の使用

ク評価および家畜に分布する薬剤耐性菌のリスクが農場レベルでの交差耐性および共耐性の発現に管理は，国際的にも重要課題とされており，その与える影響について検討した成績について報告す

遂行にあたっては抗菌薬の使用が薬剤耐性菌の発る。

現および分布に及ぼす影響についての科学的な知

2 ．国内における病畜由来大腸菌の抗菌薬
感受性見が必要となる。
特定の薬剤耐性機構の関与により，使用された抗菌薬に対する耐性と同時に，それ以外の抗菌薬に対する耐性も誘導する可能性がある。構造的に大腸菌症は畜産分野において遭遇する機会の多類似した複数薬剤に対する耐性は交差耐性と定義

い疾病の一つであり，その経済的被害は大きい。

され，tet 遺伝子によるテトラサイクリン系（TCs）

そのため，わが国において大腸菌症を適応症とす

薬剤に対する耐性などにみられる［5］。一方で，る抗菌薬が多く承認されている。今回，大腸菌症

構造的に異なる複数薬剤に対する耐性を示す共耐の治療を目的とした抗菌薬使用による選択圧の程性の存在が知られている。共耐性の発現により，度を測ることを目的として，病畜由来大腸菌の薬使用された薬剤以外の系統の薬剤耐性が共選択さ

剤感受性を調査した［6］。

れる可能性がある［4］。このことから，抗菌薬の供試菌株は，平成 13 〜 15 年度に全国の家畜保使用又は使用中止が薬剤耐性の分布に及ぼす影響

健衛生所などで病性鑑定により大腸菌症または大を評価する上で，共耐性は重要な交絡因子となり腸菌の感染による疾病と診断された病畜の病変部うる。これらの耐性機構については，分子レベル

位より分離された大腸菌（牛由来 57 株，豚由来
19

20 動物抗菌会報 30（2008）

118 株）とした。薬剤感受性試験は，アンピシリ

対する耐性率が，病畜由来株で有意に高かった。

ン（ABPC），セファゾリン（CEZ），ジヒドロス

したがって，病畜の治療を目的とした抗菌薬の使

トレプトマイシン（DSM），カナマイシン（KM），

用による選択圧は，CP などの通常治療に使用さゲンタマイシン（GM），コリスチン（CL），クロ

れない薬剤を含む全般的な薬剤に対する耐性率を

ラムフェニコール（CP），オキシテトラサイクリ

上昇させていることが示唆された。

ン（OTC），ビコザマイシン（BCM），ナリジク

また，牛由来株と豚由来株の耐性率を比較する

ス酸（NA），エンロフロキサシン（ERFX），トリと，CL では豚由来株が有意に高く（牛；12.1%，

メトプリム（TMP）の計 12 薬剤について，CLSI

豚；35.6%），CEZ では牛由来株が有意に高かった標準法に準拠した寒天平板希釈法により実施し（15.5%，4.2%）。わが国において，CL は牛に比べた。

豚での使用量が多く［17］，また，CEZ は牛のみ

結果として，OTC に対する耐性率が最も高くに承認されていることから，両畜種間の CL およ（78.3%）， 続 い て DSM（70.3%），ABPC（49.1%）

び CEZ の耐性率の違いは，それぞれの畜種におの順に高い耐性率を示した（表１）。これらと同ける薬剤の使用状況の違いに起因していることが系統の TCs，アミノグリコシド系（AGs）および示唆された。

ペニシリン系（PCs）薬剤は，いずれも細菌性感染症の第一次選択薬であり，使用量が多い［19］。

さらに，PCR により各種の病原性遺伝子（stx1，
stx2，stx2e，hlyA，eaeA）の保有状況を調査した

このことから，病畜由来大腸菌の薬剤感受性には，結果，豚由来 118 株中 61 株が stx2e を主に保有す

第一次選択薬の使用による交差耐性の発現が強くる志賀毒素産生性大腸菌（STEC）であり，non-

反映されていると考えられる。

STEC（57 株）に比べて，CL と ERFX に対する

また，Kijima ら［12］の報告による健康畜由来
株の薬剤耐性率と比較したところ，牛では BCM

耐性率が高かった。一方で，牛由来 57 株中 18
株が stx1 を主に保有する STEC であり，牛由来を除く 11 薬剤で，豚では供試した全ての薬剤にSTEC には，hlyA（11 株），eaeA（13 株）を保有

表 1 病畜由来大腸菌の薬剤感受性成績
供試薬剤 a）

耐性株数（％）
ブレーク
ポイント 合計牛
豚
8 16 32 64 128 256 512 >512（mg/L）（n=175） （n=57） （n=118）

MIC（mg/L）<0.125 0.125 0.25 0.5 1

ABPC

1

2

4

3 69 13

3

3

1

2 27

2

5

CEZ

65 52 31 12

1

7

DSM

10 26 65

9 18 28

KM
GM

1 25 68 191

14 88 44

CL

22 49 55

CP
OTC

1

1 29

2

2

5
4

1

1

2

1

8

5 25 181

14 44 41

5

6

9

8

8

4

2

8

9

6

25 17

1 15 100 17
4 69 88NA34 42 53

5

7

6
2

ERFX

112

9

15

4

7

6

8

4

TMP

1

1

16 40 35

4

5

2

2

21
37

32 b）

86 (49.1) 34 (58.6)＊＊ 52 (44.1)＊＊

32 b）

14 ( 8.0) 9 (15.5)＊＊

5 ( 4.2)＊＊＊＊

79 (66.9)＊＊＊＊34 (28.8)＊32 C） 123 (70.3) 44 (75.8)
64

4

1

5 11

7
11

56 (32.0) 22 (37.9)

22 (12.6) 5 ( 8.6)＊＊ 17 (14.4)＊＊

C）

49 (28.0) 7 (12.1)＊＊ 42 (35.6)＊＊

5

32 b）

71 (40.6) 20 (35.1)＊＊ 51 (43.2)＊＊

4

C）

137 (78.3) 42 (72.4)＊＊ 95 (80.5)＊＊

16

128 C） 10 ( 5.3) 1 ( 1.7)

2
3

b）

16 b）
2

1

BCM

7

31 16

53

28

64

C）

4 b）
69

＊＊

58 (33.1) 17 (29.3)

9 ( 7.6)＊＊
41 (34.7)＊＊

20 (11.4) 6 (10.3)＊＊ 14 (11.9)＊＊＊＊51 (43.2)＊＊
128 C） 69 (39.4) 18 (31.6)

動物用抗菌剤研究会制定の略号に従った .
CLSI によって設定されたブレークポイントc）
微生物学的に設定されたブレークポイント＊, ＊＊Kijima ら［12］によって報告された健康畜の耐性率との有意差が認められていることを示す（＊ : P<0.05, ＊＊: P<0.01）a）b）原田和記／農場レベルでの交差耐性および共耐性の発現／ 30（2008） 21

する株が含まれていたが，これらの病原性因子と心に調査を実施した［7］。

薬剤耐性の分布との関連は認められなかった。一

既報［6］で供試された病畜の牛および豚由来

般に，豚では牛と異なり，STEC 感染による疾病

大 腸 菌 175 株（CP 耐 性 71 株 お よ び 感 受 性 104（浮腫病など）と Non-STEC 感染による疾病（下痢）株）を調査対象とした。供試株に対して，CLSI

では，臨床症状が大きく異なることが知られてお標準法に準拠した寒天平板希釈法によりフェニ

り［16］，それぞれの症状に対する薬剤の使用状

コール類（フロルフェニコール（FFC）およびチ

況を反映していることが示唆された。

アンフェニコール（TP））に対する感受性を調査

以上のことから，大腸菌症の治療を目的としたした。その結果，FFC および TP に耐性を示した

抗菌薬の使用は，交差耐性などの発現を介して，株はいずれも CP に交差耐性を示したことから，

農場に分布する薬剤耐性菌の選択に大きく関与しFFC や TP の使用により CP 耐性大腸菌が選択さていることが明らかとなった。また，由来動物やれている可能性が示唆された。さらに，FFC お

病原性因子は，その選択圧の違いを生じさせる要

よび TP の合計使用量は牛（約 0.9t）に比べ豚（約因であると考えられる。

11.2t）で多いこと［17］，また，CP 中止後の健3 ．病畜由来大腸菌の CP 耐性の維持における共耐性の関与

康畜由来大腸菌（指標大腸菌）の CP 耐性率の減少程度が，豚（27.1% → 22.3%）では牛（16.6% →3.1%）に比べて小さいことから［11，12］，CP 耐性の選択に対する交差耐性の関与は，牛に比べてCP は広域なスペクトルを有することから，
動物用医薬品として畜産分野で広く使用されて豚で大きいことが示唆された。

などの副作用を引き起こすことが明らかとなり

また，PCR により数種の CP 耐性遺伝子（cat1，
cat2，cmlA，ﬂo）を検出したところ，牛由来 CP
耐性株では cat1
（90.0%），
豚由来株では cat1
（54.9%）［20］，わが国では 1998 年に食用動物に対する使と cmlA（39.2%）が高率に認められた（表 2）。こ用が中止されている。しかしながら，近年の調査

れら CP 耐性遺伝子保有株は非保有株に比べ，牛により病畜由来大腸菌では健康畜由来大腸菌に比由 来 株 で は ABPC，DSM，OTC お よ び TMP にべ，高い耐性率が認められた［6］。そこで，CP

対して，豚由来株では DSM および TMP に有意以外の薬剤の使用が，CP 耐性大腸菌の発現およに高い耐性率を示した（表 3）。

いた。その後，CP は人に対して再生不良性貧血

び維持に及ぼす影響について，共耐性の関与を中
表2

さらに，クラス１インテグロンの保有状況を病畜から分離された大腸菌のCP耐性株およびCP感受性株における各種CP耐性
遺伝子の保有状況
CP耐性遺伝子CP耐性株（n = 71）

CP感受性株（n=104）

牛

豚

合計

牛

豚

合計

cat1

16

24

40

1

2

3

cmlA

1

15

16

0

0

0

cat1 and cmlA

1

2

3

0

0

0

cat1, cat2, and cmlA

0

2

2

0

0

0

cat1 and ﬂo

1

0

1

0

0

0

cat2 and cmlA

0

1

1

0

0

0

cat2 and ﬂo

0

1

1

0

0

0

ﬂo

1

0

1

0

0

0

―
合

計

0

6

6

36

65

101

20

51

71

37

67

104

22 動物抗菌会報 30（2008）
表3

病畜から分離された大腸菌のCP耐性遺伝子保有株および非保有株における各種抗菌薬に対する耐性率

耐性を示す
薬剤

牛由来株（％）
cat1（n=19）a）

豚由来株（％）

None（n=36）b）

cmlA（n=20）

None（n=71）

ABPC

89.5

50.0

45.0

40.8

DSM

100 a）

63.9 b）

76.7 c）

95.0 a）

54.9 b），d）

OTC

94.7 c）

61.1 d）

93.3

85.0

74.6

TMP

a）

13.9 b）

56.7 c）

70.0 a）

29.6 b），d）

68.4

41.7

cat1
（n=30）a)-d)

CP 耐性遺伝子保有株および非保有株との比較により，有意差が認められた耐性率（a), b) P<0.01; c),d) P<0.05)

調べたところ，CP 耐性遺伝子保有株（75.0%）

え，インテグロンなどによる共耐性が関与していで非保有株（23.4%）より多く認められた。PCR-

ると考えられる。

mapping により，全てのクラス１インテグロン内4 ．抗菌薬の使用による交差耐性および共耐性が豚由来薬剤耐性大腸菌の分布に及ぼす農場レベルの影響に AGs 薬剤もしくは TMP（およびオルメトプリ
ム（OMP））または双方の薬剤に対する耐性遺伝
子が検出された（表 4 および 5）。
こ の こ と か ら，AGs 薬 剤 又 は TMP（ 又 はOMP）の使用，牛ではさらに PCs 又は TCs 薬剤

JVARM では，農場からの各種細菌の採取時に，の使用による選択圧が CP 耐性大腸菌の共選択に

各農場における過去 6 ヶ月間の動物用抗菌薬の使加担していることが示唆された。したがって，牛用状況について聞き取り調査が実施されているおよび豚における CP 使用中止後の CP 耐性の維［1］。また，全畜種のうち動物用抗菌薬の使用量

持には，同系統の薬剤の使用による交差耐性に加が最も多いのは豚である［19］。そこで，養豚場

表4 牛由来のCP耐性遺伝子保有大腸菌におけるインテグロンの分布状況および耐性パターン
CP 耐性遺伝子

可変領域（kb）

耐性遺伝子 a）

耐性パターン

aadA1 (2)ABPC-DSM-OTC (2)aadA2 (2)ABPC-DSM-OTC-TMP (2)dhfrI and aadA1 (3)ABPC -DSM-OTC-TMP (3)dhfrXVII and aadA2 (1)DSM-OTC-TMP (1)1.9 (4)dhfrXII and aadA2 (4)ABPC -DSM-OTC-TMP (4)2.4 (1)

dhfrI and cat1 (1)DSM-OTC-TMP (1)1.6 and 1.9 (1)dhfrI, aadA1, dhfrXII, and aadA2 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)

― (3)

― (3)

ABPC -DSM (1)cmlA (1)3.0 (1)

dhfrI, aadA1, and cmlA (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)cat1 and cmlA (1)

― (1)

― (1)

ABPC -DSM-OTC-TMP (1)cat1 and ﬂo (1)1.0 (1)

aadA1 (1)ABPC -DSM-OTC (1)ﬂo (1)

1.0 (1)

aadA1 (1)ABPC -DSM-OTC (1)1.0 (4)
1.6 (4)cat1 (17)ABPC -DSM-OTC (2)（ ）内の数字は株数を示す
a）aadA1 および aadA2 はストレプトマイシン耐性遺伝子，dhfrI, dhfrXII および dhfrXVII はメトプリム耐性遺伝子を示す

原田和記／農場レベルでの交差耐性および共耐性の発現／ 30（2008） 23

表5 豚由来のCP耐性遺伝子保有大腸菌におけるインテグロンの分布状況および耐性パターン
CP 耐性遺伝子

可変領域 (kb)耐性遺伝子 a)耐性パターン
DSM (1)OTC (1)
DSM-OTC (1)1.0 (9)aadA1 (9)DSM-OTC-TMP (2)ABPC -DSM-OTC (1)ABPC -TMP (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (2)

1.6 (3)
cat1 (26)dhfrI and aadA1 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)dhfrVII and aadA1 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)dhfrXVII and aadA2 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)OTC-TMP (1)1.9 (4)dhfrXII and aadA2 (4)ABPC -OTC-TMP (1)DSM-OTC-TMP (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)1.0 and 1.6 (2)aadA1, dhfrXVII, and aadA1 (2)DSM-OTC-TMP (2)OTC (3)

― (8)

― (8)

DSM-OTC (1)ABPC -DSM-OTC (3)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)

0.5 (2)1.0 (3)

cmlA (15)

1.6 (1)― (2)aadA1 (2)ABPC -DSM (1)
DSM-OTC (1)
DSM-OTC-TMP (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)dhfrXII (1)

DSM-OTC-TMP (1)dhfrI and aadA1 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)DSM-TMP (1)1.9 (6)

dhfrXII and aadA2 (6)DSM-OTC-TMP (4)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)ABPC -DSM (1)

― (3)

― (3)

DSM-OTC (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)cat1 and cmlA (2)

― (2)

― (2)

OTC (1)
DSM-OTC (1)cat1, cat2, and cmlA (2)

1.9 (2)dhfrXII and aadA2 (2)ABPC -DSM-OTC-TMP (2)cat2 and cmlA (1)1.9 (1)

dhfrXII and aadA2 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)cat2 and ﬂo (1)1.9 (1)

dhfrXII and aadA2 (1)ABPC -DSM-OTC-TMP (1)（ ）内の数字は株数を示す
a)aadA1 および aadA2 はストレプトマイシン耐性遺伝子，dhfrI, dhfrVII, dhfrXII および dhfrXVII はメトプリム耐性遺伝子を示す

24 動物抗菌会報 30（2008）

における抗菌薬使用歴を基に，その使用が農場レ

調査結果は，この国レベルの調査結果を支持する

ベルの薬剤耐性菌の分布に及ぼす影響について調ものである。これらのことから，抗菌薬使用によ査した［9］。

る交差耐性の発現は，薬剤耐性菌の分布に影響を

調査対象は，平成 13 年〜 16 年度に健康豚に由及ぼす重要な要素と考えられる。

来する指標大腸菌 545 株とした。薬剤感受性試験

また，他系統の薬剤に対する耐性に及ぼす影響

は，CLSI 標準法に準拠した寒天平板希釈法によについて，各々の薬剤暴露群における耐性率おり，ABPC，DSM，OTC，KM，TMP の 5 薬剤によび多剤耐性の分布状況を基に調査した。これま対して実施した。

での調査により，TCs 薬剤の使用が KM および農場における抗菌薬の使用歴の聞き取り調査の

TMP に対する耐性を選択していることが示唆さ

結果，少なくとも１薬剤以上に暴露されていた豚

れている［8］。今回の調査では，TCs 薬剤暴露群

由来の株は 189 株（34.7%）であり，TCs 薬剤（66で，ABPC および DSM に対する耐性率の上昇が株，12.1%），PCs 薬 剤（34 株，6.2%），TMP（ 又認められており，また，OTC-ABPC 耐性およびは OMP）＋サルファ系（ST）合剤（33 株，
6.1%），

OTC-DSM 耐性の共耐性を示す株の比率が，非暴ベンジルペニシリンプロカイン＋（ジヒドロ）ス

露群に比べて，TCs 薬剤暴露群で上昇していたこ

トレプトマイシン（PS）配合剤（22 株，4.0%）とから（表 7），ABPC および DSM に対する耐性が主に使用されていた。また，356 株（65.3%）

も TCs 薬剤使用により共選択されている可能性

が抗菌薬使用歴のない豚から分離された。

が示唆された。同様に，
PS 配合剤暴露群において，これらの抗菌薬使用歴に基づいて，薬剤耐性率

OTC および KM に対する耐性率が上昇しており，を各薬剤の暴露群ごとに，統計学的に比較検討しこれらの耐性を含む共耐性（ABPC-OTC，DSM-た結果を表 6 に記した。薬剤非暴露群と比較した

OTC，ABPC-KM，DSM-KM 耐性）を示す株の比

ところ，各薬剤暴露群において，使用された薬剤率の上昇も認められたことから，PS 配合剤使用と同系統の薬剤に対する耐性率の上昇が認めらによる OTC および KM 耐性の共選択が示唆されれ，その上昇率は他系統の薬剤の使用による影響た。

よりも大きいことが明らかとなった。これまでの一方で，PCs 薬剤暴露群において ABPC-OTC

調査により，健康畜由来大腸菌の各薬剤の耐性率

耐性，また，ST 合剤暴露群において TMP-OTC

は，同系統の抗菌薬の国内販売量に比例すること

および TMP-KM 耐性の共耐性が高比率に認めが明らかとされている［2］。今回の農場レベルのられたものの，これらの暴露群における OTC や

表6 各種抗菌薬が使用されていた豚由来大腸菌の薬剤耐性率
抗菌薬暴露状況

耐性率およびリスク比 (95% 信頼限界 )
ABPC

DSM

OTC

KM

TMP

TCs 薬剤 (n=66)

36.4%
1.66＊(1.14-2.41)

69.7%
1.58＊(1.30-1.93)

83.3%
1.38＊(1.20-1.58)

24.2%
1.69＊(1.03-2.78)

34.8%
1.61＊(1.10-2.37)

PCs 薬剤 (n=34)

38.2%
1.75＊(1.09-2.79)

58.8%
1.33 (0.98-1.81)

73.5%
1.22 (0.98-1.51)

14.7%
1.03 (0.44-2.40)

38.2%
1.77＊(1.10-2.83)

ST 合剤 (n=33)

27.3%
1.25 (0.69-2.25)

42.4%
0.96 (0.64-1.46)

69.7%
1.15 (0.91-1.47)

21.2%
1.48 (0.73-3.00)

45.5%
2.10＊(1.38-3.21)

PS 配合剤 (n=22)

50.0%
2.28＊(1.44-3.62)

77.3%
1.75＊(1.36-2.26)

77.3%
1.28＊(1.01-1.63)

31.8%
2.22＊(1.15-4.31)

22.7%
1.05 (0.47-2.33)

非暴露 (n=356)

21.9%

44.1%

60.4%

14.3%

21.6%

＊

非暴露群との比較により，有意（95% 信頼限界の下端が1を越えたものを有意と判定）に高いリスク比を示す
リスク比 = 暴露群における耐性率／非暴露群における耐性率

原田和記／農場レベルでの交差耐性および共耐性の発現／ 30（2008） 25

表7 各薬剤暴露群と非暴露群における共耐性を示す株の分布状況
抗菌薬暴露状況

共耐性を示す株数 (%)
ABPC-DSM

ABPC-OTC＊

PCs 薬剤 (n = 34)

11 (32.4)

12 (35.3)

非暴露

69 (19.4)

65 (18.3)

OTC-ABPC

OTC-DSM(n = 356)

抗菌薬暴露状況

ABPC-KM

ABPC-TMP

2 (5.9)5 (14.7)

20 (5.6)

38 (10.7)

共耐性を示す株数 (%)＊＊

OTC-KM＊＊TCs 薬剤 (n = 66)

24 (36.4)

42 (63.6)

16 (24.2)

非暴露

65 (18.3)

120 (33.7)

42 (11.8)(n = 356)

抗菌薬暴露状況

OTC-TMP＊22 (33.3)＊＊
63 (17.7)

共耐性を示す株数 (%)
TMP-ABPC

TMP-DSM

TMP-OTC

ST 合剤 (n=33)

6 (18.2)

9 (27.3)

14 (42.4)＊＊

7 (21.2) ＊非暴露 (n=356)

38 (10.7)

53 (14.9)

63 (17.7)

26 (7.3)

抗菌薬暴露状況

共耐性を示す株数 (%)
ABPC-OTC＊＊DSM-OTC＊＊

ABPC-KM

PS 配合剤 (n=22)

10 (45.5)

16 (72.7)

5 (22.7)

非暴露 (n=356)

65 (18.3)

120 (33.7)

20 (5.6)＊ ＊＊,TMP-KM

DSM-KM＊

6 (27.3)
40 (11.2)＊

ABPC-TMP

DSM-TMP4 (18.2)

4 (18.2)

38 (10.7)

53 (14.9)

非暴露群に比べて有意に高い比率を示す（＊ P<0.05, ＊＊ P<0.01）

KM に対する耐性率の上昇は認められなかった。

ている。

共選択は，使用薬剤に対する耐性が選択されるこ

病原性大腸菌の薬剤感受性には，第一次選択薬とにより引き起こされる［4］。今回，PCs 薬剤又の使用による交差耐性の影響が強く反映されていは ST 合剤の暴露群では，使用された薬剤と同系

た。また，インテグロンなどの耐性機構に起因す

統の ABPC や TMP に対する耐性率が 50% 以下とる共耐性が，CP 耐性大腸菌の維持に関与してい比較的低く，このことが共選択の影響を制限してることが示唆された。このことから，特定の薬剤いる可能性がある。

耐性の発現・維持には，複数種の抗菌薬の使用に以上のことから，抗菌薬の使用は，交差耐性およる選択圧が関与していると考えられる。
さらに，

よび共耐性の発現を介して，農場レベルの薬剤耐抗菌薬暴露を受けた豚由来の指標大腸菌の薬剤感性菌の分布に影響を及ぼしていることが明らかと受性から，農場レベルにおいて抗菌薬使用によるなった。また，共選択の影響の範囲および程度は，交差耐性の影響が大きいことが明らかとなった。

使用される薬剤によって異なっていることが示唆

また，使用薬剤の系統ごとに異なる程度で共選択された。

が生じている可能性も示唆され，特定の薬剤の使用は複数種の耐性の選択に関与していると考えら

5 ．おわりにれる。
一方で，これまでの国内での調査結果から，抗従来から，動物用抗菌薬の使用による選択圧は，菌薬による選択圧のない状況下においても，特定薬剤耐性菌の発現および分布に影響を及ぼす重要の伝達性耐性因子の分布［13］，
細菌の定着性［3］，な要素と認識されている。特に，今回の成績は，野生動物などによる農場への導入［10］により，抗菌薬使用による交差耐性および共耐性の発現が耐性菌が発現・維持されている可能性が示唆され薬剤耐性菌の分布に与える影響について特徴づけている。また，海外の調査結果から，飼育環境や

26 動物抗菌会報 30（2008）

宿主の年齢［14，15］も，耐性分布に影響を及ぼ

耐性は ST 合剤が使用されていた群でそれぞれ多す因子として考えられる。

く認められた。また，ABPC 耐性および DSM 耐

動物用抗菌薬のリスク評価および薬剤耐性菌の性は TCs 薬剤が使用されていた群でも，TMP 耐

リスク管理は，可能な限り実態に近いデータに基性は PCs 薬剤が使用されていた群でも，また，づいて実施されることが望ましく，今後，交差耐

OTC 耐性および KM 耐性は，PS 配合剤が使用さ性および共耐性を含めた耐性分布に影響を及ぼれていた群でもそれぞれ多く認められた。
従って，す因子についてあらゆる角度からの解析が望まれ抗菌薬の使用は，農場レベルの交差耐性および共る。

耐性の発現に関与していることが示唆された。
これらの所見は，薬剤耐性菌のリスク分析にお

6 ．謝

辞

いて，交差耐性や共耐性による影響を考慮する必要性を提起している。

供試菌株の収集などにご協力いただいた各都道
府県の家畜保健衛生所などの職員各位に深謝しま

参考文献

す。
1 ）浅井鉄夫：JVARMにおける抗菌剤の使用と耐性

要約との関係解析について．動物抗菌会報，27，1016（2005）

病畜の牛および豚から分離された大腸菌の薬剤

2 ）Asai T, Kojima A, Harada K, et al.：Correlation

感受性について調査したところ，現在使用されてbetween the usage volume of veterinary therapeutic

いないものを含む対象としたほぼ全ての薬剤に対

antimicrobials and resistance in Escherichia coli

する耐性率が，健康畜に比べて高かった。従っisolated from the feces of food-producing animalsて，病畜に対する抗菌薬の使用による選択圧は，in Japan. Jpn J Infect Dis, 58, 369-372（2005）

頻繁に使用される薬剤に対する交差耐性のみでは3 ）Asai T, Ishihara K, Harada K, et al. ：Long-term

なく，その他の薬剤に対する耐性の発現にも関与

prevalence of antimicrobial-resistant Salmonella

していることが示唆された。

enterica subspecies enterica serovar Infantis in

次に，食用動物における CP 使用中止後の CP
耐性大腸菌の維持と共耐性の関連性について調査

the broiler chicken industry in Japan. Microbiol
Immunol，51, 111-115（2007）した。牛由来の CP 耐性遺伝子保有株は ABPC，

4 ）Catry B, Laevens H, Devriese LA, et al. ：Antimicrobial

DSM，OTC および TMP に対する耐性を，豚由来

resistance in livestock. J Vet Pharmacol Ther, 26,の CP 耐性遺伝子保有株は DSM および TMP に

81-93（2003）

対する耐性をそれぞれ高率に示した。また，AGs

5 ）Fluit AC, Visser MR, Schmitz FJ.：Molecular

薬剤又は TMP（および OMP）に対する耐性因子

detection of antimicrobial resistance. Clin Microbiolを保有するクラス１インテグロンが，CP 耐性遺Rev,14,836-871（2001）

伝子保有株に多く分布していた。従って，CP 以

6 ）Harada K, Asai T, Kojima A, et al.：Antimicrobial

外の薬剤の使用が CP 耐性大腸菌の共選択に寄与

susceptibility of pathogenic E. coli isolated from

していると考えられる。

sick cattle and pigs in Japan. J Vet Med Sci, 67, 999-

また，農場における抗菌薬の使用歴に基づき，1002（2005）

異なる薬剤に暴露された豚由来の薬剤耐性大腸菌

7 ）Harada K, Asai T, Kojima A, et al.：Role of coresistanceの分布状況について調査した。抗菌薬が使用されin the development of resistance to chloramphenicolていなかった群に比べて，ABPC 耐性は PCs 薬

in Escherichia coli isolated from sick cattle and pigs.

剤および PS 配合剤が使用されていた群で，DSM
耐性は PS 配合剤が使用されていた群で，TMP

Am J Vet Res, 67, 230-235（2006）
8 ）Harada K, Asai T, Kojima A, et al.：Contribution

原田和記／農場レベルでの交差耐性および共耐性の発現／ 30（2008） 27

of multi-antimicrobial resistance to the population

Resistance Monitoring Program. Antimicrob Agentsof antimicrobial resistant Escherichia coli isolated

Chemother, 49, 3533-3537（2005）

from apparently healthy pigs in Japan. Microbiol
Immunol, 51, 493-499（2007）

age and housing location on antibiotic resistance9 ）Harada K, Asai T, Ozawa M, et al.：Farm-level
impactoftherapeutic

antimicrobial

14）Langlois BE, Dawson KA, Leak I, et al.：Effect of

use

on

antimicrobial-resistant populations of Escherichia
coli isolates from pigs. Microb Drug Resist, 14,239-244 (2008)
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11）石丸雅敏，遠藤裕子，吉村治郎：1992〜1994年に家畜家禽から分離された大腸菌，サルモネラ
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耐性．動薬検年報，33，1–20（1996）

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16）中澤宗生：大腸菌症，豚病学，柏崎守ら編集，第4版，328-335，近代出版，東京（1999）
17）社団法人

日本動物用医薬品協会：各種抗生物

質・合成抗菌剤・駆虫剤・抗原虫剤の販売高と販売量

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18）Tamura Y：The Japanese veterinary antimicrobial12）Kijima-Tanaka M, Ishihara K, Morioka A, et al.：resistance monitoring system (JVARM). OIE

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in Escherichia coli isolated from food-producing

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13）Kojima A, Ishii Y, Ishihara K, et al.：Extended-19）田村豊：動物用抗菌剤の使用動向と薬剤耐性菌対策–特に臨床獣医師の果たす役割について．日
獣会誌，56, 685-691（2003）

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report from the Japanese Veterinary Antimicrobial

28 動物抗菌会報 30（2008）

Farm-Level Development of Cross-Resistance and Co-Resistance in Escherichia coli Obtained
from Food-Producing Animals Associated with the Use of Veterinary Drugs
Kazuki

HARADA

National Veterinary Assay Laboratory, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries,
1-15-1 Tokura, Kokubunji, Tokyo 185-8511, JapanFirstly, the antimicrobial susceptibilities in Escherichia coli isolates from sick cattle and pigs were examined. Resistance
rates to almost all the antimicrobials, including antimicrobials that are currently disused for food-producing animals,
were higher in sick animals than apparently healthy animals. Thus, therapeutic use of antimicrobials for diseased
animals is likely to greatly contribute to the development of not only cross-resistance to frequent used drugs but also
the resistances to other antimicrobials in E. coli.
Next, the association between co-resistance and the persistent resistance to chloramphenicol (CP) in E. coli isolated
from food-producing animals after the ban of its use was investigated. Strains with the CP resistance genes isolated
from cattle,

were often resistant to ampicillin (ABPC), dihydrostreptomycin (DSM), oxytetracycline (OTC) andtrimethoprim (TMP), and those isolated from pigs were often resistant to DSM and TMP. Class 1 integrons, including
gene cassettes responsible for resistance(s) to streptomycins, methoprims, or both, were more prevalent in strains with
the CP resistance genes. Therefore, selective pressure imposed by the use of antimicrobials other than CP in cattle andpigs may contribute to the co-selection of chloramphenicol-resistant E. coli.
Finally, the populations of antimicrobial-resistant E. coli isolated from pigs exposed to different antimicrobial drugs
were investigated, based on histories of antimicrobial use on each farm. A comparative analysis with the non-exposed
herd revealed that ABPC resistance increased in the herds exposed to penicillin and penicillin-streptomycin; DSM
resistance, in the penicillin-streptomycin-exposed herd; and TMP resistance, in the methoprim-sulfonamide-exposed
herd. On the other hand, ABPC and DSM resistances increased in the tetracycline-exposed herd; TMP resistance,in the penicillin-exposed herd; and OTC and KM resistances, in the penicillin-streptomycin-exposed herd. Thus, thetherapeutic use of the antimicrobials studied, contributed to the farm-level development of cross-resistance and coresistance in E. coli.
These ﬁndings would raise the necessity to take into account the inﬂuence of cross-resistance and co-resistance in therisk analysis of antimicrobial-resistant bacteria in food-producing animals.