特集

感染制御 ―薬剤耐性 (AMR)―

院内感染対策に有用な
PCR-based ORF Typing法（POT法）の原理
Principles of PCR-based ORF Typing – useful toolfor nosocomial infection control.
藤田医科大学医学部微生物学講座 准教授

鈴木 匡弘

Masahiro Suzuki (Associate Professor)
Fujita Health University, School of Medicine, Department of Microbiology

キ ーワード01

薬剤耐性菌、分子疫学解析、POT法

はじめに

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）などの薬剤耐性菌

02

分子疫学解析

分子疫学解析は各菌株の遺伝子等の違いを利用して分離株

は、院内感染の原因菌として感染管理の対象となって久しい。

を分類し、疫学調査に利用する解析手法である。個々の遺伝子

院内アウトブレークは患者の利益を損ねるだけでなく、医療機に注目して分類していくアプローチもあるが、ここでは染色体関の費用負担も膨らませるため、なるべくなら避けて通りたい

全体の遺伝子型のタイピング法について紹介する。染色体の事故である。一方で、完全に院内アウトブレークをなくすことは遺伝子型を決めることで分離菌がどのようなクローンである

困難とみられ、次善の策としてアウトブレークを早期に発見し、か、複数分離株が存在する場合に同一株か否かを調査すること

拡大を最小限に止めることが現実的な選択となる。

ができる。染色体のタイピングでは目的に応じて株レベルまで

病院内での水平伝播の解析は薬剤耐性菌が指標となることが多い。これは多くの病原菌が抗菌薬に感受性であるため、薬細分したり、近縁な遺伝子型をまとめたクローンレベルで分類したりする。

剤耐性菌を指標としやすいことによると考えられる。ところが、染色体の遺伝子型を決める方法として1990年頃からPFGEMRSAや基質特異性拡張型β－ラクタマーゼ（ESBL）
産生大腸が利用されてきた 2) 。PFGEは染色体DNAの制限酵素切断菌などは、すでに広く蔓延しており、日常的に検出される。検出パターンを電気泳動によって可視化するが、株レベルの菌株

数の多い耐性菌については病院内で伝播したのか、外部からの識別能を誇るタイピング法としては長らくほぼ唯一の方法で持ち込みなのか明確でないことも多い。その一方、多剤耐性ア
シネトバクター属菌
（MDRA）
やカルバペネム耐性腸内細菌科あった。MRSA USA300 3)やClostridioides difficile NAP1

(PCR-ribotypeでは027) 4)のようにPFGEパターンの多様性に

細菌
（CRE）
のように検出例が限定され、適切に制御することで乏しい一部のグループに属する菌では、PFGEによってクロー

今後の蔓延を防ぎ得るものもある。検出頻度が低い耐性菌のンを決める場合もある。
しかし、PFGEは専用の特殊な電気泳動

場合、検出数が増えること自体が院内伝播を疑うに十分である装置が必要であること、少なくとも3日と時間がかかること、結が、その一方対策を行うためにより明確な証拠を求められるこ果の解釈やデータベース化が難しいことなど、使いにくい面もともある。

ある。さらに、電気泳動パターンとして得られる結果を客観的にアウトブレークの発生源が明確に認識されていない状況では感染対策が後手に回る可能性が憂慮されるが、分子疫学解

判断することが求められるため、結果の解釈を行えるようになるまでにはある程度の経験が必要である。

析によって分離株の遺伝子型が同一か否かを調査することでPFGEよりも客観的に菌株の分類が可能な方法として、明瞭になることが多い。アウトブレークした株は同一遺伝子型

MultiLocus Sequence Typing法（MLST）が挙げられる。

となるため、水平伝播した範囲を明確に特定できる。従来、分MLSTでは通常7カ所のハウスキーピング遺伝子の塩基配列

子疫学解析ではパルスフィールドゲル電気泳動法（PFGE）を用決定を行い、その多型性を利用して分類を行う。各遺伝子座のいることが多かったが、時間とコストがかかること、結果の読み

塩基配列多型とその組み合わせはインターネット上のデータ取りや説明が難しいことなどから広く用いるにはハードルが高ベースに登録されており、各遺伝子型は番号で記載される。そかった。ところが、PFGEの欠点の多くを克服したPCR-basedの遺伝子型はSequence Type (ST)と呼ばれ、分離株の配列

ORF Typing法（POT法）の登場によって、細菌検査室で容易にデータをMLSTデータベースに問い合わせることでST番号が分子疫学解析することも可能になってきた 1)。ここでは簡易な得られる。登録された順に番号が振られているため、ST番号をタイピング法であるPOT法の原理とPOT法によって得られる

見ただけでは近縁関係はわからず、
データベース上の各領域の遺伝子型の特徴について解説する。

番号を調べる必要がある。多くの場合MLST解析の菌株識別能13

THE CHEMICAL TIMES

特集
感染制御―薬剤耐性（AMR）―

力は高くはなく、例えば院内感染疑い時の同一株を決めるには

PFGEとの比較では短時間で結果が得られる、結果を数値と不十分であることが多い。その一方、シーケンスベースの解析

して表記できる、判断基準が明確である、必要とする機器のコであることからデータの共有が容易であること、菌株識別能力

ストが低いといったメリットがある。その一方、菌種毎にキットをが高すぎないことから、世界的な流行クローンを調査するのに準備する必要がある、対象菌あるいは対象クローン以外は菌株

有効な手法である。

識別能力が低い、あるいは実施できないといった欠点もある。

他にもrep-PCRやMultiLocus Variable number oftandem repeat Analysis (MLVAあるいはVNTR)、PCRRibotypingなどいくつかのタイピング法が開発され、菌種によっては標準法として用いられている。また、近年は全ゲノム解析が容易となったため、全ゲノムデータを利用してタイピング
ここでは割愛する。
する方法も工夫されているが5)、04

POT法の原理

POT法では菌株毎に保有状態の異なる遺伝子の読み枠

大きな流れとしては全ゲノム解析に向かっているように見え（Open Reading Frame; ORF）
を複数
（約20個）
PCRで検出るが、全ゲノム解析も含め、どの方法も一長一短があるので、目し、その検出パターンによって遺伝子型を決めている。POT法

的に応じて使い分ける必要がある。

における検出対象のORFは、対象菌種の全ゲノム配列を複数03している。ゲノムを比較するとほとんどの菌種で①「MLSTと相株で相互比較し、臨床分離株における保有状態調査を経て決定

PCR-based ORF Typing法（POT法）

関のある保有パターン」
を示すORF群と、②「同一ST型内において多様な保有パターン」
を示すORF群がみられる。最初に設計された黄色ブドウ球菌用のPOT法では②のORFは主にプロ

POT法は院内感染疑い時に迅速に菌の遺伝子型を決め、院

ファージ内に存在したため、Phage ORF typingとして発表した

内感染対策に利用することを想定して開発されたタイピング法

後に菌種によって検出対象のORFがプロファージとは限らが6)、である。従来PFGEを必要とした検査を短時間かつ容易に、細なくなったため、
PCR-based ORF Typing法に名称変更した。

菌検査室でも実施可能となるよう目指して設計してある。
POT法はその名が示すようにPCRによる菌のタイピング法である。従来PCRによるゲノムのタイピングには特異性の低いプ
ライマーのアニーリング（ランダムプライム）を利用することが多く、結果の再現性や読み取りに難があったが、POT法は検出
遺伝子を固定することで再現性と結果の読み取りを容易として

現在利用可能な5菌種のPOT法全てが①と②のORFを組み合わせ、約20個を検出している。菌種によって、MLSTレベルで

C. difficile ）と特定の多様なクローンが検出される菌（緑膿菌、

流行クローンが多数検出される菌（MRSA、ESBL産生大腸菌、Acinetobacter baumannii ）とに分かれるため、前者においては①のORFが、後者においては②のORFが菌株識別能を実現いる。更に、複数の遺伝子を同時増幅可能なマルチプレックス

するための中心的な役割を果たしている。それに伴い菌株識別

PCRを採用しているため、従来からのエンドポイントPCRに必能力も前者はMLST程度であるのに対し、後者はPFGEと同等

要な実施時間に相当する半日程度で結果が得られる。

あるいはPFGEに近いものとなる。どちらの場合もSimpson’s

POT法は汎用されるタイピング法に比して人為的に設計さindexは0.97～0.98程度である。なお、Simpson's index

れた方法であるため、特定の菌種・クローンに特化しているが、は関 連 のない 2 株をタイピングしたときに異なる株としてその分、実用性が高い方法である。POT法では解析対象を臨

タイピングされる確率を示している。すなわちSimpson’s

床分離される菌に特化させることで、臨床現場へわかりやす

index 0.97の場合、異なる菌株が同一と判定される確率がいデータを迅速に提供するために必要十分な菌株識別能力を3%あることを示している。Simpson’s indexを算出するウェ発揮するよう設計してある。また、操作を覚えやすいよう、シカ

ブサービスがあり(http://www.comparingpartitions.

（関東化学株式
ジーニアス® 分子疫学解析POTキットシリーズ

i n f o / ? l i n k = H o m e ) 、容 易に計 算 可 能 で ある。ただし、会社）の作業手順は統一されている（図1）。

Simpson’s indexの計算には関連性のない菌株を用いる必要

図１ シカジーニアス® 分子疫学解析POTキットシリーズのワークフロー
シカジーニアス® 分子疫学解析POTキットシリーズの手順は熱抽出によるテンプレート作製、PCR反応液の調製、PCR、電気泳動、インターカレーター（エチジウムブロミド等）
による染色と撮影からなる。PCR反応液の調製はAptaTaq DNA polymerase、Primer
mixture、PCR supplementを各4μL混合し、テンプレートDNAを8μL添加する。これを2種類のPrimer mixtureそれぞれに作成する。
PCR反応条件は菌種毎に異なる。電気泳動はアガロースを用いる場合4%濃度の高解像度のものを用いる。

14

THE CHEMICAL TIMESORFの検出系としては複数遺伝子を同時増幅可能なPCR技MRSAは特定のクローンが流行する細菌である。また、国・イズはおよそ80bp～600bpの間であり、4%アガロースゲル

地域によって優勢なクローンが異なり、時間経過と共に優勢ク

で分離・解析が可能である。また、PCRにはサーマルサイクラー

ローンが変化する現象も観察される。黄色ブドウ球菌用のPOTを使用するが、現在様々なメーカーから発売されている複数

キットは2010年に発売されたため、当時圧倒的に優勢であったの機種が存在する。POT法のPCRでは多くのサーマルサイク
ラーで同等の結果が得られるが、一部機種では反応温度を調New York / Japan clone (Ny/Jp clone, ST5, SCCmec

type II)を主なターゲットとして設計されている。現在はNy/Jp

整する必要がある。温度上昇及び降下が緩やかな機種の方がcloneの比率が低下し、若干菌株識別能が低下する傾向が見ら増幅は良好な傾向にあり、高速タイプのサーマルサイクラーでれる。特にPOT型106-137-80や106-183-37の菌株は日本で増幅が悪い場合は温度変化を緩やかに設定することで改善すの検出頻度が高く、無関係な菌株が同一POT型となることもしる場合がある。

ばしば起き、結果の判断に迷うことが考えられる。
しかし、
これら

POT法による菌株の解析結果である遺伝子型（POT型）
は、の菌株の比率が日常的な状態から極端に高くなった場合、水平POT1-POT2(-POT3)からなる数値（POT値）の組み合わせ伝播を疑った方が良い。POT型106-137-80や106-183-37なで記載される。POT1～POT3の数値はそれぞれの検出対象

ど、POT法で識別困難なクローンはPFGEパターンのバリエー

ORFの有無を1, 0に置き換えることで二進法の数値とし、それションも低い傾向にあり、菌株レベルでの解析が難しい菌株とを十進法に変換することによって得られる。シカジーニアス®分

考えられる。また、増加傾向が見られるUSA300（多くの場合子疫学解析POTキット（関東化学株式会社）の取扱説明書に記

POT型は106-77-113）
もPFGEパターンのバリエーションに乏載してある係数は2nからなる数値で、二進法で得られたそれぞしいクローンであり、POT法による菌株レベルでの識別も難し

れの数値を十進法へ変換するための定法である。従って、POT

い。今後このようなバリエーションに乏しいクローンがどのよう型の数値は検出ORFパターンそのもので、POT型からORFのな経過をとるのか注視していく必要がある。

検出パターンを復元することができる。例えば、APIの細菌同定キットにおける数値化を拡張したものと考えると、理解しやすい。十進法に変換するときに係数“1”が係る部分が＋の場合だけ奇数となるため、耐性遺伝子などをこの部分に割り当て、
特定の遺伝子の存在がわかりやすいように設計してある菌種もある。また、各POT値計算のセットの中で最も大きい係数も固有の数値で、この係数以上であれば最も大きい係数が係る遺伝子が陽性であることがわかる（図2）。例えば、緑膿菌用のPOT法の場合POT2が奇数ならばbla IMP陽性、64以上なら
bla VIM陽性である。

感染制御―薬剤耐性（AMR）―術であるマルチプレックスPCRを採用している。増幅産物のサ

05

黄色ブドウ球菌用POT法（SA POT法）

特集があるので、
アウトブレーク由来の株を用いて計算してはいけない。

SA POT法ではPOT1を構成する検出ORFとして、SCCmec

由 来 の も の が 5 個とS T 型 依 存 の も の が 2 個 含 ま れる 7 ) 。
SCCmec のtype IIとtype IVについてはPOT法で決めることができ、他については推定となる（図３）。SCCmec とST型依存

ORFの組み合わせで、Ny/Jp cloneはほぼ正確に推定可能で、POT1値は93となる。近年増加したPOT1値が106の株はSCCmec type IVでST型はST8またはST1及びそれらの多様体である。

SA POT法の菌株識別能力は主としてPOT2とPOT3の検出パターンによって確保されている。両者の検出ORFの大部
分は黄色ブドウ球菌に溶原化したプロファージである5)。Ny/JpcloneではSimpson’s indexは0.99と極めて高い菌株識別能力を示すが、市中感染型クローンが増えた現在では多少低下していると予想される。

図２ バンドパターンからPOT型への変換
バンドの有無を有→1、無→0に変換し、2 nからなる係数をかけ、和を計算することでPOT値を算出する（この例では105）。係数1のバンドが＋の場合のみ奇数となり（青枠部分）、最大の係数のバンドが＋の場合のみPOT値は最大の係数より大きくなる（赤枠部分）。これは緑枠部分の係数を全て足しても最大の係数（この例では64）より1小さい数（この例では63）にしかならないためである。この性質を利用し、緑膿菌用や大腸菌用のPOTキットではPOT2あるいはPOT3の値から耐性遺伝子などの存在が容易に判定できる。

図３ SCCmec 構造の概要（黄色ブドウ球菌）
SCCmec はmec gene complexのクラスとcassette chromosome
recombinase (ccr )の型の組み合わせでタイプが決まる。SA POT法には
mec gene complex class AおよびB、
ccr A2が含まれるため、SCCmec
type IIとSCCmec type IVは決まる。

15

THE CHEMICAL TIMES

特集

06

大腸菌用POT法（EC POT法）

感染制御―薬剤耐性（AMR）―

大腸菌は極めて多様な遺伝子型の菌株が存在するが、EC
POT法は主にST131のESBL産生大腸菌をターゲットとして設計されている。様々なST型に分類されるESBL産生大腸菌が存

08

Clostridioides difficile 用POT法（CD POT法）

CD POT法も他の菌種のPOT法と同様に2反応系で試験す

C. difficile は多様なクローンが分離されるが、その一
る
（図４）
。

方でPCR-Ribotypingにより決定されるグループであるPCR-

在するが、病院で検出される菌株の多くはST131に分類される

ribotype 014や018など、分離頻度が高いクローンも存在すクローンである。POT1の値が49となる株がST131に該当し、る。PCR-ribotypeとMLSTにはある程度の相関が見られ、分十分な菌株識別能力が得られるよう設計されている。実際には離頻度の高いPCR-ribotype 014の多くの株はST2、018のnon-ST131のESBL産生大腸菌に対してもST131と同等の菌

多くの株はST17に相当する。CD POT法ではPOT1でST型と株識別能力が得られる。これは、non-ST131のESBL産生大腸

相関の高いタイピングを行い、POT2で菌株識別能力の補完

菌には多様なクローンが存在することから、そもそもORFの保を行っているが、菌株識別能力の向上は限定的である。少数の有パターンの違いも大きいことによる。その一方、POT法が不解析結果によるデータではあるが、ST2の株はPOT1=485、

向きな大腸菌も存在し、例えば腸管出血性大腸菌に対しては極ST17の株はPOT1=691、ST81の株はPOT1=700となった。

めて限定的な識別能力しかない。

また、POT2はPOT1の値が同じ株を細分類する機能に加え、EC POT法におけるPOT2とPOT3を構成する検出ORF

toxinA、toxinB、binary toxinの検出プライマーを含んでおは、前述のとおり特にST131の分離株で菌株識別能が高くなり、toxin陽性の株はPOT2の値が奇数となる。なお、toxin Aおるよう設計されている。ST131の分離株においては、PFGEをよびbinary toxinについてはPOT2の値から即座に判断する

画像解析しバンドパターンの相似度を示す指標であるDice

ことは難しい。POT法に含まれるtoxin AおよびBプライマーは

coefficientを計算した場合の相同性90%程度に相当する菌株それぞれ陽性の場合に増幅産物が得られる。暫定値としてCD識別能力がある。Simpson’s indexは約0.97である。加えてPOT法のSimpson’s indexは約0.97となった。分離頻度が高POT2にはESBL遺伝子であるCTX-M-2及びCTX-M-1、POT3いST型の場合、POT法によるタイピング結果も同一POT型とにはCTX-M-9の各CTX-Mグループの検出プライマーが含まなる可能性が高くなると予想されるため、慎重な判断が必要にれている。これらの遺伝子を保有する株は、それぞれPOT2のなると予測される。

値が128以上及び奇数、POT3の値が奇数となる。

07

Clostridioides difficile は、かつてClostridium
なお、
difficile と記載されていたが、2016年に分類が変更された9)。

緑膿菌用POT法（PA POT法）

緑膿菌はカルバペネム耐性菌だけを取り上げても、極めて多様なクローンが検出される。
メタロ－β－ラクタマーゼ産生緑膿菌の場合クローナルな流行が見られることもあるが、多くの場合分離されるクローンには多様性がある。緑膿菌のPOT法
はPOT1によってMLST程度の菌株識別能力を確保しており、POT1が菌株識別の主要な部分を担っている8)。POT1の値はST型とある程度相関する。
しかしPOT1の値は1024 (210)未満
なので、多様性の高い緑膿菌のST型を網羅するには不十分である。そのため、同一POT1値を持つグループでも、MLSTレベ

図４ CD POT法における電気泳動イメージ
CD POT法は11-plex PCRと10-plex PCRの2反応系で構成される。POT1の
値はMLSTとの相関が高く、POT2は同一ST型内での菌株識別能力の向上に寄与すると共に、toxin A, B及びbinary toxinの検出プライマーを含んでいる。

ルで異なるクローンが混在することは避けられない。
PA POT法におけるPOT2はプロファージのORFを中心に検出し、菌株識別能力向上に寄与している。設計当初、
メタ
ロ－β－ラクタマーゼ産生緑膿菌として多く検出されていた
ST235（POT1の値は207となる）
における性能向上を目指したが、ST235以外のクローンでも菌株識別能力に寄与する。
POT2-4はインテグロンに関連する遺伝子で、プラスミドに乗っていることがあり、脱落が観察されたことがある。またPOT2に
これらの遺はbla IMPとbla VIMの検出プライマーが含まれており、伝子を保有する株は、それぞれPOT2の値は奇数、64以上となる。
PA POT法のSimpson’s indexは0.98である。緑膿菌は同一クローンが長期間優勢になることは少ないようで、実用上問
題の無い菌株識別能力が維持されていると考えられる。

09

アシネトバクター属菌用POT法（AC POT法）

A C P O T 法は他 の P O T 法とはやや趣を異にしている。

アシネトバクタ ー 属 菌 は 菌 種 同 定 が 難しいことから 、A .

calcoaceticus – baumannii complexのうち、臨床分

A. nosocomialis 、
A. pittii 、離例の多いA. baumannii 、Acinetobactar species close to A. nosocomialis (A.

seifertii に相当すると考えられる) の各菌種のマーカーが加えrpoBられている。これらのうちA. pittii マーカーの感度が低く、配列によってA. pittii と同定された分離菌がA. pittii マーカー

陰性となることが時々見られる。また、POT1では国際流行クローンの同定を主な目的として検出ORFを決めている。POT1

16

THE CHEMICAL TIMESは十分である。
また、PCR産物のコンタミネーションも発生することがある。

値が8になる株が多く見られるが、多様なST型の株が混在してPCR反応液を調製する場所と電気泳動する場所は分ける必要ではないA. calcoaceticus – baumannii complexの分離菌でもPOT1の値は得られるが、ST型との関係は不明である。

があり、それぞれで使用する器具（ピペット、
チップ等）も分ける必要がある。特に電気泳動に使用するピペットでPCR反応液を調製してはいけない。

AC POT法においてもPOT2及びPOT3の値で菌株レベル

POT法を実施した際に増幅バンドが全く見られないことがあの識別を行う。但し、菌株レベルの識別はIC ⅠおよびIC Ⅱのる。その場合、コロニーを拾い直し、
テンプレート作製から再試場合のみ実施可能で、その他の場合はバンドが少ない、あるい験するが、それでもバンドが増幅されない場合は菌種同定の結は検出されず、菌株識別に全く寄与しないことが多い。菌株識果を疑う必要がある。

別能力はPFGEを画像解析しDice coefficientを計算した場
合の相同性90%程度であるが、Simpson’s indexは0.94と低い。その一方で同一アウトブレーク事例由来株でも、アウトブ
レークを構成する菌の主要なPOT型からORF1個違いのPOT型の株がしばしば見つかる。そのためアシネトバクター属菌用POT法では例外的にORF1個違いのPOT型についても同一株

12

今後の課題

注目度の高い薬剤耐性菌としてCREが挙げられる。CRE解である可能性を考慮する必要がある。

析の難しさとして菌種が多いこととプラスミド伝播が挙げられ10る。POT法は各菌の性質に合わせて設計されるため、菌種毎にPOT法による遺伝子型の判定

感染制御―薬剤耐性（AMR）―

A. baumannii
おり、
この場合ST型を推定することはできない。

特集の値が122であれば、international clone II（IC Ⅱ）、
69であればinternational clone I（IC Ⅰ）と推定される10)。POT1のキットを準備する必要があり、対象菌種拡大を急ぐ必要がある。
また、プラスミドの伝播により複数菌種から構成されるアウトブ
レークが発生する11)。このような事例ではプラスミドの解析をPOT法では同一POT型となった場合のみ同一菌株と判定する必要とするが、コストが高くつくことや解析手法が発展途上で（アシネトバクター属菌用POT法を除く）。ORFが1個違う場あることから、染色体の解析を行うことによって必要な情報が合の近縁関係については考慮しない。これはPOT法で検出し得られる従来の耐性菌と比べ、分子疫学データを提示することているORFがファージなどに由来することに起因し、例えば別が現状では難しい。プラスミド解析の簡易化は今後の重要な課のファージが溶原化した場合など、一つの変化でORFが1個だ題である。

け変わる可能性を説明できないことによる。アウトブレークを

もう一つ課題としてあげる必要がある現象として、クローン疑う集団の中で同一POT型の株が見られた場合、同一菌株でシフトがある。MRSAではすでに開発時とは異なるクローンがある疑いが濃厚となる。患者や医療従事者の情報など、他の疫主要なものの一つとして置き換わりつつある12)。特定のクロー

学情報を加味して総合的に判断する。また、関連のない株が同

ンがターゲットとなっているPOT法（黄色ブドウ球菌用、大腸菌

一POT型となる可能性があることも考慮する必要がある。特に用、アシネトバクター属菌用）
では今後の流行クローン変化がMRSAの106-137-80のようにしばしば検出されるPOT型の菌株識別能に大きく影響する可能性がある。流行クローンの変場合は特に注意が必要である。対策としてはアウトブレークの化を注視していきたい。

発生が疑われない時期の菌株について、あらかじめPOT型を

また、POT法は高度なマルチプレックスPCRを用いているた

調査しておき、平常時の参考データとすることも一法と考えらめ、その結果の再現性を担保することは重要な課題である。現れる。

在1年に1回メーカーズサーベイが行われているが、第三者に分離菌の遺伝子型情報は院内感染の発見と制御に大変有益よる外部制度管理評価も必要になってくると予想される。

なデータであるが、特定のPOT型が多い場合など限界もある。
アウトブレークの判定には患者情報や医療従事者の情報など
疫学情報を加味し、総合的に判断することが重要である。

11

POT法を実施する際の注意点

13

まとめ

POT法によって分子疫学解析が容易になり、病院内でデータをとることも増えてきた。分子疫学データは感染制御のための強力なエビデンスとなり、上手に活用することで納得のいくア

POT法は純粋培養菌を用いて試験する。コンタミネーション

ウトブレーク対策がとれる。その一方、分子疫学データに頼りすしている菌の菌種が対象菌種と異なる場合、PCRの増幅が悪く

ぎると、本来関連のない分離菌に対して過剰な対応をとったり、なることなどの影響に留まると予想される。
しかし、同一菌種のあるいは分子疫学解析結果を待ち対応が遅れたりするなど、悪異なる株が混在した場合、2菌株が合わさった結果が出てくる

い面が出ることもある。分子疫学解析の特徴を踏まえ、賢く利ため、判定できない。最もやっかいなのは混在していることに気用してもらいたい。

づくことが困難ということである。
POT法を実施する際に失敗が多いポイントとしてテンプレー
ト作製が挙げられる。慣れないうちは菌の懸濁濃度が高くなりすぎる傾向が見受けられる。抽出液がうっすら濁る程度で菌量17THE CHEMICAL TIMES

特集

表1 各種POTキットの特徴のまとめ
黄色ブドウ球菌用(SA POT)

感染制御―薬剤耐性（AMR）―

黄色ブドウ球菌(Staphylococcus
aureus )対象菌種

それぞれのPOT法で
可能なこと

バンドの
本数

緑膿菌用
(PA POT)
緑膿菌(Pseudomonas
aeruginosa )大腸菌用(EC POT)

アシネトバクター属菌（A.
baumannii、A. pittii、A
大腸菌
nosocomialis、Acinetobacter(Escherichia coli )species close to A. nosocomialisの4 菌種）

C. ディフィシル用 (CDPOT)
C. ディフィシル(Clostridioides
difficile )・菌株の識別・ST型（特にST131型）の ・菌株の識別
・菌株の識別・菌株の識別・アシネトバクター属菌の菌種の識別
推定・クローン同定
・ST型の推定
・MRSAクローンのCC型、・A.
 baumannii の菌株識別とST型、 ・薬剤耐性遺伝子
・毒素遺伝子（toxinA, B,
・薬剤耐性遺伝子（VIM,
国際流行クローンの識別
SCCmec 型の推定
（CTX-M-1,2,9の各グ
binary toxin）
の保有状
IMP）
の保有状況の確認
ループ）の保有状況の況の確認
確認

Reaction
Mixture1

12

10

12

12

11

Reaction
Mixture2

12

9

13

12

10

・ポジティブコントロール
・SCCmec 関連遺伝子
・主にプロファージを構成する遺伝子のORF

・ポジティブコントロール
・メタロβラクタマーゼ遺伝子(VIM, IMP)・主にゲノム全体の遺伝的バックグラウンドを反映する部分（Genomic
Islet）

・各菌種のポジティブコントロール
・ゲノム全体の遺伝的バックグラウン
ドを反映する部分（Genomic Islet)
・A. baumannii IC I, IC IIの菌株識別用として、Genomic Island・ポジティブコントロール
・ESBL遺伝子・ポジティブコントロール(CTX-M-1,2,9)・毒素遺伝子(toxinA, B,
・ゲノム全体の遺伝的binary toxin)
バックグラウンドを反・主にゲノム全体の遺伝
映する部分（Genomic
的バックグラウンドを反Islet）
映する部分（Genomic
・菌株識別用として、
Islet）
Genomic Island

菌種、菌株の識別

菌株の識別、ST型の推定

菌株の識別、PCRRibotype、ST型の推定PCR増幅部位

検出
している
ORFの
役割

POT1

ST型のうち近縁なものをまとめたclonal complex
菌株の識別、ST型の推定（CC）型と、SCCmec 型
の推定

POT2

菌株の識別

薬剤耐性遺伝子の有無と菌株の識別(A. baumannii のみ)
菌株の識別

薬剤耐性遺伝子の有無と菌株の識別毒素遺伝子の有無と菌株
の識別

POT3

菌株の識別

ー

菌株の識別(A. baumannii のみ)

薬剤耐性遺伝子の有無と菌株の識別ー

POT値から得られる情報識別能・POT値1が1000未満であればA.
baumannii 、1000以上2000未満
・MRSAの場合、POT1の・メタロ－β－ラクタマーゼ であればA. pittii 、2000以上3000
値の合計は64以上未満であればA. nosocomialis 、産生株の場合、POT2の・MSSAのPOT1の値は3000以上4000未満であればA.
値の合計は64以上また30以下の偶数で、多くのsp. close to A. nosocomialis 、は奇数
場合0,2,4,または64000以上であればアシネトバク
ター属菌であるが菌種は不明

PFGEと同等

MLSTと同等

参考文献
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18

アシネトバクター属菌用(AC POT)

特にA. baumannii のICⅠ,IC Ⅱにおいて、PFGE程度

・POT1の値が49であれ
ば、ESBL産生大腸菌で多く分離されるST131
型
・POT2の値が奇数であ・POT2が奇数であれば、ればCTX-M-1 group、
毒素産生型
128 以上であればCTX-M-2 group、POT３の値が奇数であればCTX-M-9 group の各
ESBL 遺伝子を保有
特にESBL産生大腸菌において、PFGEと同等

PCR-Ribotypingと同等(以上)

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