イミペネムに対するPseudomonas aeruginosaの耐性は、複数の要因に依存するが、その詳細は未解明のままである。本研究では、臨床的に関連しない95株を対象に、耐性株（MIC ≥ 64 mg/L）41株および感受性株（MIC ≤ 2 mg/L）54株について、耐性に関与するゲノムワイドな変化を系統的に解析した。アプローチは、パングノミクス解析に基づき、コアゲノムの系統発生解析、MLST（マルチローカス配列タイピング）、GWAS（ゲノムワイド関連解析）、blaOXA遺伝子の変異レベルのプロファイリングを組み合わせた。集合内の高次構造は、存在/不在データに対応するよう特別に調整した共起ネットワーク法およびWGCNA（加重遺伝子共発現ネットワーク解析）を用いて検討した。より広範で多様なレジストームを有していたにもかかわらず、耐性株のクローン的なまとまりは観察されず、耐性が独立した進化的起源をもつことが示された。系統を考慮したLASSOモデルは頑健な予測能力（AUC = 0.836）を示し、耐性が多遺伝子性であることを裏付けた。12個のアクセサリー遺伝子が耐性の有意な決定因子として見出されたが、GWASと遺伝子ネットワーク解析の両方で同定されたのは4遺伝子（group_10880、group_10887、group_4947、phzB）に限られ、これらはタンパク質フォールディング、金属ストレス応答、ゲノム可塑性、代謝適応への関与を示した。興味深いことに、blaOXAのカルバペネマーゼ活性を示す変異体の一部はイミペネム感受性株からも検出されており、遺伝子の存在それ自体では耐性が保証されないことが示された。以上より、緘黙性レジストーム活性化モデルを提案する。このモデルでは、耐性遺伝子は同定されたアクセサリー遺伝子による支持と、ゲノムレベルおよびネットワークレベルの両方における協調的な相互作用があってはじめて機能化する。
https://doi.org/10.64898/2026.01.25.701575