モラクセラ・カタラーリスのキノロン系抗菌薬耐性に関わる分子機構の解明

阐明卡他莫拉菌喹诺酮类抗生素耐药性的分子机制

• 批准号: 15H00646
• 负责人: 山田 景土
• 金额: $ 0.26万
• 依托单位: 東京都保健医療公社豊島病院
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00646/
• 关键词: Moraxella catarrhalis; キノロン系抗菌薬; キノロン耐性決定領域

Moraxella catarrhalisは呼吸器感染症の主要起炎菌として認識されている。一方でキノロン系抗菌は広域抗菌スペクトルを有し、優れた体内移行性を有する為、臨床現場で使用頻度の高い抗菌薬である。本研究では、M. catarrhalisのキノロン系抗菌薬耐性機構について、未だ不明な点が多いことから、in vitroで作製した耐性株を使用して、キノロン耐性に関わる分子機構の解明を試みた。耐性株はstepwise selectionを用いて作製し、levofloxacinのMIC分布が0.25mg/Lから32mg/Lを示す株を得た(wild type ; 0.032mg/L)。得られた菌株における、キノロン作用標的であるgyrA, gyrB, parCおよびparE遺伝子のオープンリーディングフレーム領域の塩基配列を決定した。高度耐性株では低感受性株(MIC ; 0.25mg/L)と比べ変異の数が多く確認された。作製した変異株では標的遺伝子内に、今までに報告されていない7か所の遺伝子変異または塩基の挿入が起きていることが確認された。それらの変異のうち、低感受性株ではgyrB遺伝子に最初の遺伝子変異が起こっていた。それぞれの変異遺伝子を形質転換実験により、標準菌株に導入した結果、一つの遺伝子変異のみで著しくキノロンMICが上昇する変異は確認されなかった。また、gyrA遺伝子においてのキノロン耐性決定領域から著しく離れた領域へのコドンの挿入が軽微なMIC上昇に関与していることが確認された。今後は遺伝子変異のみで説明出来ないlevofloxacinのMIC上昇について、抗菌薬の膜透過性などを評価する目的で、膜タンパク質プロファイルなどを実施し、更なる解析を実施していく予定である。

莫拉氏菌Catarrhalis被认为是呼吸道感染的主要感染细菌。另一方面，喹诺酮抗菌剂具有广谱和出色的内在化特性，使其在临床环境中使用了高度的抗生素。在这项研究中，关于卡塔哈里斯菌的喹诺酮抗生素耐药性机制仍然存在许多未知数，因此我们试图使用体外产生的抗性菌株阐明与奎诺酮抗性有关的分子机制。使用逐步选择来制备抗性菌株，以获得左氧氟沙星的MIC分布，范围为0.25 mg/L至32 mg/L（野生型； 0.032 mg/L）。确定了所得菌株中奎诺酮作用的开放阅读框架区域的核苷酸序列。较高的抗性菌株比敏感性较低的应变（MIC； 0.25 mg/L）显示出更高的突变。已经证实，在突变菌株中，靶基因中发生了七个先前报道的基因突变或碱插入。在这些突变中，第一个遗传突变发生在不敏菌株中的回旋基因中。由于通过转化实验将每个突变基因引入标准菌株中，因此没有证实喹诺酮MIC显着增加的突变，仅确认一个基因突变。还可以证实，与喹诺酮抗性确定区域显着远距离的GYRA基因中的密码子插入与次要MIC高度有关。将来，我们计划通过进行膜蛋白谱和其他有关左氧氟沙星麦克风升高的研究来进行进一步的分析，这不能单独通过遗传突变来解释，目的是评估抗生素的膜渗透性。