日本の競走馬・肉牛生産地域における異種動物間でのサルモネラ・クローンの伝播

家畜間を越える病原体が重要な理由

サルモネラによる食中毒は、食べ物が私たちの台所に届くずっと前から始まることがあり、世界的な問題です。多くの場合、それは農場から始まり、同じ病原体が異なる動物の間を静かに移動し、やがて人間の食物連鎖に入ります。本研究は北海道北部の馬と牛の繁殖が盛んな地域を詳しく調べ、特に成功している一種のサルモネラがどのように種を越えて広がるのか、それが地域的な問題なのか、世界的な感染の波の一部なのか、あるいはその両方なのかを明らかにしようとしています。

多くの宿主に適応した頑強な病原体

研究者らはシーケンス型34（ST34）と呼ばれるサルモネラの一形態に注目しました。ST34は現在、世界中で人と動物の下痢の原因として最も一般的な型の一つです。一つの宿主に特化する株とは異なり、ST34は多くの哺乳類や鳥類に自由に感染します。重要な抗生物質に対する複数の耐性遺伝子や、銅や亜鉛といった金属への耐性を持つことが多く、これらの性質が現代の農場で生存するのに役立っています。日本では過去40年間にわたって異なるサルモネラ株の波が繰り返し起きており、ST34は2010年代以降、牛において優勢な型となっています。

農場や年をまたいだ感染の追跡

馬と牛が隣接して暮らす環境でST34がどのように振る舞うかを理解するため、研究チームは1981年から2023年にかけて北海道の一地区で動物から採取された42株のサルモネラ試料を解析しました。全ゲノム配列解析を用いて、各細菌分離株のほぼ全てのDNA配列を読み取り、コアゲノム上の一塩基置換と呼ばれるごく小さな違いを比較しました。こうした違いが25未満の株を5つの近縁「クラスター」にまとめ、比較的最近共通の祖先から分岐したことを示しました。ほとんどのクラスターでは、ほぼ同一の細菌が異なる農場の馬と牛の両方から見つかり、時には数年の差や数十キロ離れた場所で採取されており、種を越えた感染や農場間の伝播を強く示しています。

地域の発生が示す系統樹上の位置

次に研究者らは、北海道の株を世界規模の文脈に置くために、28か国からのほぼ500件のST34ゲノムと比較しました。この広範な解析により、サルモネラの系統樹上に三つの主要な枝（クロード）があることが明らかになりました。二つの枝は主に日本国内で循環している株で構成され、日本の流行系統と名付けられ、三つ目の枝はヨーロッパ、アジア、アメリカ大陸、アフリカ、オセアニアからの混合株を含む世界的な系統と見なされました。北海道のクラスターのうち三つは日本の流行系統の一つにしっかり属しており、地元の馬と牛の感染がより広範で長期にわたる国内問題の一部であることを示しています。別のクラスターは中国や韓国といった東アジア諸国の株とまとまり、さらにもう一つはヨーロッパの株と遺伝的な結びつきを示し、海外からの繰り返しの導入を示唆しています。

見えにくい移動経路と増す薬剤耐性

異なる枝がいつ分岐したかを推定することで、研究チームは日本の主要なST34系統が1990年代後半から2000年代初頭にかけて世界系統から分岐し、その後国内の飼料動物に適応したと結論づけました。同時に、追加の薬剤耐性遺伝子を持つ少なくとも一つの東アジア亜系統が別個に日本へ入ってきた可能性も示されました。正確な経路は不明ですが、パターンは動物の移動、汚染された飼料、車両、あるいは鳥やアライグマなどの野生動物が農場や種の間でこれらの細菌を運んでいることを示唆します。ほぼ全ての株が一般的な抗生物質に対するコアな耐性遺伝子群を保持しており、中には人に拡大した場合に治療を困難にする追加の遺伝子を持つものもありました。

農場と食品安全にとっての意味

一般読者にとっての重要なメッセージは、有害な病原体は種の境界や農場の柵を気にしないということです。この日本の地区では、同じサルモネラのクローンが馬と牛の両方から見つかり、国内外の大きな感染の波と遺伝的につながる可能性がありました。本研究は、慎重なDNA追跡によってこれらの細菌が動物、地域、国境をどのように静かに移動するかを明らかにできることを示しています。食中毒や動物疾病のリスクを減らすためには、疾病対策は単一種や単一国に焦点を当てるだけでなく、異種間の飛び越えを監視し、薬剤耐性株の拡散を制限し、農場、野生動物、国際取引を一つの連結したシステムとして扱う必要があります。

引用: Arai, N., Niwa, H., Uchida-Fujii, E. et al. Transmission of Salmonella clones between different animal species in a horse and cattle breeding region in Japan. Sci Rep 16, 12412 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39311-y

キーワード: サルモネラ, 異種間伝播, 抗生物質耐性, 家畜, ゲノム配列解析