26 蛋白質 図4細 核酸 胞 壁 の ペ プ チ 酵素 Vol 45No 8 2000 ドグ リ カ ン 合 成 経 路 L Ala L一 ア ラ ミ ン D一Glu D一 ノ マ ー PBP 5 グ ル タ ミ ン 酸 L Lys L一 リ シ ン D Ala D一 ア ラ ニ ン TGlト ラ ン ス グ リ コ シ ラ ー ゼ MM ム レイ ンモ ペ ニ シ リン 結 合 蛋 白 質 メチ シ リン耐性 と の相 関 日本 にお い てMRSAが の は1980年 広 く分 離 され る よ うに な った 代 か らで あ るが MRSAの 治 療 薬 と してバ ン コ マ イ シ ンの 注 射 剤 が 使 用 さ れ る よ う に な っ た の は 1991年 か らで あ る バ ン コ マ イ シ ンが 承 認 使 用 され る以 前 の 治 療 薬 と し て 1987年 ご ろか ら黄 色 ブ ドウ球 菌 に 対 して 強 い 抗 菌 力 を もつβ-ラ クタ ム 剤 が 使 用 され た 実 際 これ ら β一ラ ク タ ム 剤 イ ミペ ネ ム セ ブ メ タ ゾ ー ル を用 い て1980年 代 のMRSA株 を選 択 す る と こ れ ら薬 剤 の 無 効 な 高 度 耐 性MRSAが その5 10 生 じる が の 株 は バ ン コマ イ シ ンに 対 して ヘ テ ロ耐 図5β-ラ ク タ ム剤 とバ ン コ マ イ シ ンの 作 用部 位 の比 較 性 を獲 得 し て い た 筆者 ら 未 発表 デー タ つ ま り バ β一ラ ク タ ム 剤 はD一 ア ラ ニ ルーD-ア ラ ニ ン末 端 と構 造 が 類 似 して い る た め D一ア ラ ニ ル ーD一 ア ラニ ン 末 端 を認 識 す るPBPに 結 合 して ン コ マ イ シ ン に よ る薬 剤 選 択 を 受 けて い な い 臨 床 分 離 酵 素 阻 害 を もた らす 一 方 バ ン コマ イ シ ン は D一ア ラニ ルーD一 ア MRSA株 の な か に ヘ テ ロVRSAが 存 在 して いた の で ラ ニ ン末 端 に結 合 し PBPな どの 酵 素 が 認 識 で きな い よ うに して 細 胞 壁 合 成 を妨 げ る あ る これ ら の こ と を総 合 し て 考 慮 し て み る と 日本 に お い て 1980年 代 後 半 か らのMRSAに 対 す る β一ラ ク タ ム 剤 の 大 量 使 用 が ヘ テ ロVRSAやVRSAの 原 株 の 細 胞 壁 の 架 橋 度 は PBP4の 産 生 が 抑 制 され る こと 型 を出現 させ 実際 にバ ン コマ イ シンを投与 で きるよ で 著 し く減 少 して い た 一 般 に 細 胞 壁 の 架 橋 度 が 極 う に な っ た い ま に な っ て も バ ン コマ イ シ ン に よ る治 端 に減 少 した 場 合 に は β一ラ ク タ ム 剤 は よ り強 い抗 療 効 果 が み られ な いMRSA感 菌 活 性 を 示 す と考 え ら れ る しか し な が ら 臨 床 か ら 染 症 をひ き起 こ して い る 歴 史 的 背 景 が み え て くる 検 出 され たMu3やMu50の この 考 え と矛 盾 す るデー タが ShieradzkiとTomasz の グル ー プに よ っ て報 告 され て い る12) 彼 らは 実 験 的 にバ ン コマ イ シ ン感 受 性MRSACOL株 ン コマ イ シ ンMIC 100mg l か らVRSA バ を 作 製 して メ チ シ リ ン耐 性 度 の 減 少 が み られ た と報 告 して い る13) この 変 異 1334 場 合 に は 細 胞 壁 の架 橋 度 は 減 少 し て い るが そ の 程 度 は 低 く PBP4は 正 常 に産 生 され て い る メ チ シ リ ン高 度 耐 性 を 示 す メ チ シ リ ンMIC500mg/l以 たVRSAは 上 よっ て Tomaszら 臨 床 分離VRSAと の作 製 し は 異 な る耐 性 メ カ ニ ズ ム を もっ て い る この こ と は 臨 床 的 に分 離 した

Ⅲ 多剤耐性黄色ブ ドウ球菌 MRSA)の バンコマイシン耐性機構 27 (PBP1,PBP2,PBP2') や 分 裂 時 に 関 与 す る 自己 溶 解 酵 素 群 の 産 生 量 も大 幅 に増 加 し て い た これ ら の 結 果 か ら Mu50で は 細 胞 壁 材 料 で あ る ム レ イ ン モ ノ マ ー を大 量 に 増 産 し そ して 増 量 し た細 胞壁 合 成酵 素群 に よっ て よ り多 く の 細 胞 壁 を 構 築 し 肥 厚 して い るこ とが明 らか に な った この細胞 壁増 量 に よ り 通 常 よ り 多 くの 遊 離D一 図6バ ン コ マ イ シ ン 感 受 性 お よ び 耐 性 黄 色 ブ ドウ 球 菌 の 電 子 顕 微 鏡 像 細 胞 を半 分 に切 断 倍 率 は80,000倍 球 菌LR5Pl Ala-D一Ala分 左 メ チ シ リン 耐 性 バ ン コ マ イ シ ン感 受 性 黄 色 ブ ドウ 子 が細 胞 壁 中 に 存 在 し 多 くの バ ン コ マ イ 右 メ チ シ リン バ ン コ マイ シ ン耐 性 黄 色 ブ ドウ 球 菌Mu50 シ ン を トラ ッ プ す る こ と に な VRSAと COL株 は遺 伝 的 に きわ め て異 な った タイ プ に 属 す る こ と も関 係 して い る と思 わ れ る り バ ン コ マ イ シ ン は 細 胞 壁 合 成 が 行 な わ れ て い る細 胞 質 に 到 達 し に く くな る さ ら に Mu50の 細 胞 壁 は量 だ け で な く質 的 に も変 化 して い る こ と が わ か っ た 通 常 の 黄 色 ブ ド ウ球 菌 の 細 胞 壁 は グ ル タ ミ ン を ア ミ ノ 基 供 与 体 と して ム レ イ ン モ ノ マ ー のD Gluの 1.細 胞 壁 合 成 系 の亢 進 化 が 行 な わ れ る しか しな が ら VRSAの バ ン コ マ イ シ ン は 細 胞 壁 を 構 成 す る最 小 ユ ニ ッ ト で あ るMMP末 端 のD Ala D Alaに 結 合 し MMPが ア ミド 場 合 は 細 胞 壁 増 産 に よ っ て グ ル タ ミ ン の 不 足 を き た し フ ル ク トー スーリ ン 酸 が グ ル コサ ミ ンに 変 換 され る と き グ 細 胞 壁 へ 取 り込 まれ るの を阻 害 す る したが って MMP の 供 給 量 を 増 や す と そ の 阻 害 の た め に多 くの バ ン コ マ イ シ ン を 必 要 とす る た と え ば ム レ イ ン モ ノ マ ー の 供 給 が3倍 増 加 す れ ば そ の 菌 はバ ン コ マ イ シ ン に 対 して3倍 耐 性 とな る この よ うな耐 性 化 様 式 で は 単 一 の 因 子 の 獲 得 ま た は 変 異 だ け で は 達 成 で きず おそ ら く多 くの ス テ ップ に分 か れ て い る細 胞 壁 合 成 系 が 全 体 的 に 充 進 し て い る 必 要 性 が あ る と思 わ れ る 電 子 顕 微 鏡 に よ り VRSA株Mu50と LR5P1を 比 べ て み る と Mu50は 感受性株 の 通 常 の 黄 色 ブ ドウ球 菌 で は見 られ な い異 常 な細 胞 壁 の 厚 さに なっ てい た14 図 6 また Mu50は ム レイ ンモ ノマ ー の主 成 分 で あ る 2 一ア セ チ ル グ ル コ サ ミ ンの 取 り込 み 量 がバ ン コマ イ シ ン感 受 性 菌 と比 べ て3倍 以 上 増 加 して お り 細 胞 壁 合 成 系 が 充 進 し て い る こ とが 明 らか に な っ たIS) 図7 さ 図714C-N一 内 取 り込 み "C-GIuNAcは95 ア セ チ ル グ ル コ サ ミン 'ｰC-GIuNAc の 細 胞 壁 以 上 が 細胞 壁 内 に取 り込 ま れ るた め その 取 り ら に N一 ア セ チ ル グ ル コサ ミンの 材 料 源 で あ る グル コ 込 み 実 験 に よ って 細 胞 壁 合 成 系のn進 ー ス の 細 胞 壁 へ の 取 り込 み も著 し く充 進 して い る Mu3 とVRSAMu50 同 様 に 細 胞 質 に お け るMMPの 増 加 が 認 め られ て い る この 細 胞 壁 合 成 に必 要 な ペ ニ シ リ ン結 合 蛋 白 質 H1 や FDA209P が わ か る ヘ テ ロVRSA で は バ ン コマ イ シ ン感 受 性 のMRSA に 比 べ て3倍 され た こ れ は 細 胞 壁 合 成 系が3倍 以 上 の 取 り込 み が 確 認 以 上 充 進 し て い る こ と を意 味 す る 1335

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