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ストレプトコッカス・ピオゲネス感染の脅威が増してるよ

近年、猩紅熱や重い感染症が急増してるよ。

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猩紅熱の症例が驚くほど増え猩紅熱の症例が驚くほど増えてるよ溶連菌感染が急増してる特に子供たちの間で
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連鎖球菌(Streptococcus pyogenes)、グループA連鎖球菌(GAS)やストレプAとも呼ばれるこの細菌は、人間にさまざまな感染症を引き起こす一般的な病原菌だよ。これらの感染症は、喉の痛みや扁桃腺炎といった軽い喉の問題から、いんきんたむしみたいな皮膚の問題まで幅広い。子供たちの間では、この細菌が喉の感染を引き起こして、そこから猩紅熱(しょうこうねつ)という赤い発疹や腫れた舌を特徴とする病気に進展することがよくある。稀だけど、S. pyogenesは肺炎や異食症なんかの重い病気も引き起こすことがあるんだ。

イギリスでは、猩紅熱やS. pyogenesに関連する重い感染の症例は保健当局に報告しなきゃいけないんだ。2022年9月、保健当局は猩紅熱の症例が過去数年に比べて著しく増加していることに気づいたよ。報告によると、過去5シーズンの平均の4倍近い通知があったみたい。症例が急増する中で、特に子供たちの間で重い感染の報告もたくさんあった。

2022年9月中旬から11月末までの間に、猩紅熱の症例は約9,000件報告された。猩紅熱のピークは12月の終わりに見られた。専門家たちは、emm1という特定の株が高齢者における重い感染の最も一般的な原因であることを発見したけど、15歳以下の子供たちの重症例の割合はさらに高くて、悲しいことに死亡例もあったんだ。

猩紅熱の季節的パターン

猩紅熱は通常季節的なパターンを示していて、冬の終わり頃に症例が増加し、春の初めにピークを迎えるんだ。イギリスでは、猩紅熱の症例が最初に目立って増えたのは2013-14年のことだよ。その時期に症例は劇的に増加して、通知された件数は13,000件を超え、前年までは3,000件未満だったんだ。その後、COVID-19のパンデミックが起こるまで、高い報告数が続いていたよ。

猩紅熱の症例が減少しても、2015年以降には重い感染がより頻繁に報告されるようになったよ。猩紅熱の増加と重い感染は、emm1株の新しい変異株M1UKと関連しているようで、2010年からその株が広がってきて、以前の年の感染の大幅な増加を引き起こしていたことがわかったんだ。M1UKはヨーロッパやその他の国々にも関連付けられていて、広範囲に感染症を引き起こす可能性があることを示しているよ。

非侵襲性分離菌の重要性

重い感染がいくつかの国で監視されている一方で、皮膚や喉からの非侵襲性感染についてはまだ多くがわからないんだ。こうした事例についての情報を集めることが重要で、新しいタイプの細菌が増えている兆候かもしれないからね。非侵襲性サンプルはあまり集められないから、どの株が喉や皮膚の感染を引き起こしているのかを理解するのが難しい。

イギリス北部の大都市シェフィールドでは、特にS. pyogenesの重い感染率が高いみたい。そこで、このパターンをよりよく理解するために、2022年11月から2023年2月まで非侵襲性サンプルが集められたよ。これにより、重い症例が少なかった2016-17年のデータと比較することを目指したんだ。この情報は、さまざまな株の多様性や振る舞いを明らかにする助けになるだろう。

サンプルの収集と分析

2022-23年の症例増加期間中に、シェフィールドでは384件の非侵襲性サンプルが収集されたよ。これらのサンプルは、喉や皮膚のスワブなど、さまざまな源から採取された。各サンプルについて、スワブの起源、採取日、年齢、性別、感染の種類などの臨床情報が集められた。健康専門家が記録に残していた場合、猩紅熱に関連する症例として分類されたんだ。

最近のサンプルに加えて、2016-17年に収集されたアーカイブサンプルも分析された。この歴史的なデータは、比較のための基準点を提供してくれたよ。両年のサンプルは、株の多様性や感染を引き起こす能力を評価するために詳しく調べられた。

ゲノム配列決定

収集されたサンプルから遺伝物質が抽出され、S. pyogenesの特定の株を特定するために配列決定されたよ。高度な技術が使われ、高品質なデータを確保したことで、研究者たちは現在のアウトブレイクに関与する株の全体像を把握できたんだ。

遺伝子配列の分析では、2022-23年の期間中の主要な株も再びemm1変異株であることがわかった。しかし、他の株も顕著に増加していて、これまでの年と比べて感染を引き起こすS. pyogenesのタイプに変化があったんだ。

研究からの重要な発見

研究では、2022-23年のコレクションから341件のゲノム配列が検査された。そのうち、61%は喉のサンプルから、29%は皮膚のサンプルからのものだったよ。この研究は、異なる年齢層の感染パターンを浮き彫りにしていて、9歳以下の子供たちが最も影響を受けていることを強調している。2022-23年では、5~9歳の子供たちの症例が増えていて、学校の出席が感染の広がりに影響しているかもしれないって。

分析によると、喉の感染は主にemm1とemm12株によって引き起こされていて、猩紅熱に関連する症例の割合がかなり高かった。一方、皮膚の感染は、喉の感染ではあまり見られない株も含むより広範な株の範囲を示していたよ。この違いは、異なる株が異なる感染タイプを好む可能性を示唆しているんだ。

治療への抵抗

研究者たちは、集められた株の中に抗微生物抵抗性遺伝子が存在するかどうかも調べた。全体的に見て、分離株のうち少数が抵抗性遺伝子を示していて、大部分の株はまだ抗生物質で治療できる可能性があることを示しているよ。研究は特定の抵抗性遺伝子を特定したけど、それらはあまり一般的ではないことがわかったから、治療の選択肢には良いニュースだね。

遺伝子の変化とその影響

興味深いことに、一部の株は保護性カプセルを生成する能力に影響を与える遺伝子の変化を示していることがわかった。約40%の分離株は、このカプセルを形成する能力を失うと予測されていて、これが細菌が体の免疫系とどのように相互作用するかに影響を与えるかもしれない。研究では、感染の進行や発展に関与する株が生成する毒素の表現も調査されたよ。

分析によると、感染部位に基づいて毒素の表現に大きな違いが見られたよ。高い毒素の表現は主に喉の感染に関連していて、皮膚の株はより低い表現を示していた。この違いは、細菌がそれぞれの環境に特化した適応を示している可能性を反映しているんだ。

発見の広範な影響

S. pyogenesの感染が大幅に増加し、新しい株が出現したことは、継続的な監視と研究の重要性を強調している。これらの感染がどのように広がり、進化しているのかを理解することは特に重要で、環境が変化する中でのことだからね。シェフィールドからの発見は、公衆衛生戦略にとって広範な意味を持つもので、非侵襲性感染と侵襲性感染の両方についてデータを集める重要性を示しているよ。

これらの感染とその原因を引き続き監視することで、医療提供者はより効果的に対応し、治療を調整できるんだ。これらの細菌の遺伝的特性と振る舞いを理解することが、将来のアウトブレイクの管理と予防にとって鍵になるだろうね。

結論

特に2022-23年の異常な感染の増加は、連鎖球菌感染について私たちがどのように監視し、対応するかについて多くの疑問を提起しているよ。喉や皮膚の感染を調べることで、研究者たちは異なる株の振る舞いやそれが公衆衛生に及ぼす影響について貴重な洞察を得ることができるんだ。サンプルを集めて分析する継続的な努力が、将来の脅威に先手を打ちながら、これらの感染に対する効果的な治療オプションを確保するために重要になるだろうね。

オリジナルソース

タイトル: Molecular characterisation of Streptococcus pyogenes (StrepA) non-invasive isolates during the 2022-23 UK upsurge

概要: At the end of 2022 into early 2023 the UK Health Security Agency reported unusually high levels of scarlet fever and invasive disease caused by Streptococcus pyogenes (StrepA or group A Streptococcus). During this time, we collected and genome sequenced 341 non-invasive throat and skin S. pyogenes isolates identified during routine clinical diagnostic testing in Sheffield, a large UK city. We compared the data with that obtained from a similar collection of 165 isolates from 2016-17. Numbers of throat-associated isolates collected peaked in early December 2022, reflecting the national scarlet fever upsurge, while skin infections peaked later in December. The most common emm-types in 2022-23 were emm1 (28.7%), emm12 (24.9%), and emm22 (7.7%) in throat; and emm1 (22%), emm12 (10%), emm76 (18%), and emm49 (7%) in skin. Whilst all emm1 isolates were the M1UK lineage, comparison with 2016-17 revealed diverse lineages in other emm-types, including emm12, and emergent lineages within other types including a new acapsular emm75 lineage, demonstrating that the upsurge was not completely driven by a single genotype. Analysis of the capsule locus predicted only 51% of throat isolates would produce capsule compared to 78% of skin isolates. 90% of throat isolates were also predicted to have high NADase and Streptolysin O (SLO) expression, based on the promoter sequence, compared to only 56% of skin isolates. Our study has highlighted the value in analysis of non-invasive isolates to characterise tissue tropisms, as well as changing strain diversity and emerging genomic features which may have implications for spillover into invasive disease and future S. pyogenes upsurges. Data summaryAll new genome sequence data is available on the NCBI short read archive under the bioproject PRJNA1062601 and individual accession numbers are listed in Supplementary Table 1 and Table 2. Impact statementThe human bacterial pathogen Streptococcus pyogenes, also known as group A Streptococcus or StrepA, caused a dramatic and sudden upsurge in scarlet fever in the UK at the end of 2022 into early 2023. We present molecular characterisation of this upsurge, through genome sequence analysis of throat, skin and other types of non-severe infection isolates collected by the microbiology diagnostic lab at the Northern General Hospital in Sheffield, England. We found that, whilst two strain types were the predominant cause of infections during the upsurge, other types had emerged or changed when compared to a similar collection from 2016-17. We also identified differences between throat-associated isolates and skin-associated isolates and highlighted important bacterial factors that might influence infection types. Isolates from non-severe throat/skin types of infections are rarely saved and therefore our knowledge of them is limited. However, here we demonstrate that study of such isolates may be key to understanding upsurges of more severe infections.

著者: Claire E Turner, J. N. Hall, S. Y. Bah, H. O. Khalid, A. Brailey, S. Coleman, T. Kirk, N. Hussain, M. Tovey, R. R. Chaudhuri, S. Davies, L. Tilley, T. de Silva

最終更新: 2024-05-03 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.02.592214

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.02.592214.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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