抗菌薬併用下における細菌類の特殊な薬剤耐性化

与抗生素联合使用细菌的特殊耐药性

• 批准号: 15H04733
• 负责人: 鈴木 真吾
• 金额: $ 4.66万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15H04733/
• 关键词: 多剤耐性菌; 抗菌薬併用療法; 実験進化; ゲノム変異解析; タンパク質合成阻害剤; DNA複製阻害剤; 大腸菌; トレードオフ

本課題は、臨床現場にて問題となっている多剤耐性菌の出現を抑制するための効果的な抗菌薬併用療法の確立を目指し、実験進化的手法（ストレス強度を段階的に上げながら植え継ぎ培養を行い、ストレス耐性生物に進化させる手法）を用いて、どのような抗菌薬の組み合わせにおいて耐性化が抑制されるのか、その逆に耐性化が促進されてしまうのか解析した。さらには、得られた薬剤耐性菌のゲノム変異解析を行うことでその分子機構の解明にも取り組んだ。大腸菌を対象にタンパク質合成阻害剤であるアミカシン（AMK）およびクロラムフェニコール（CP）、DNA複製阻害剤のエノキサシン（ENX）の併用条件に加え、それぞれを単独で添加した進化実験も実施した。ちなみに代表者らの先行研究により、AMK&CPは耐性獲得間のトレードオフ、つまりAMK耐性株はCPに対して非常に弱くなってしまい、逆にCP耐性株はAMKに対して非常に弱くなってしまう現象を示し、AMKとENXも同様のトレードオフを、CPとENXはそのような耐性間のトレードオフを示さない組み合わせである。この進化実験を約1ヶ月間実施したところ、耐性間のトレードオフの関係にあるAMK&CP、AMK&ENX併用下においては大腸菌の薬剤耐性化が抑制されていた。この結果は、耐性間のトレードオフの関係にある抗菌薬を併用することで細菌類の耐性化を抑制することが可能であることを示している。また、耐性間のトレードオフの関係にないCP&ENXの併用下では、それぞれの抗菌薬を単独にて添加した実験進化に比してその耐性能を上昇させる耐性化の促進が観察された。そこで耐性化が促進されてしまう機構の解明を行うためにゲノム変異解析を行ったところ、ENX添加によるSOS応答の誘導により耐性化が促進されていることが示唆された。これらの成果は、多様な病原菌に対する抗菌薬併用療法の効果を予測するにあたり、非常に有用な知見となりうる。

这项任务是建立有效的抗菌剂治疗，以抑制多种抗性细菌的外观，该细菌已成为临床部位的问题和植物实验方法（在逐渐增加压力强度的同时，使用继承培养物并发展为发展。一种抗压力的生物，我们分析了抗生素的组合抑制了哪种抗生素的组合，相反，抗药性得到了促进。此外，还从阐明分子机理的基因组突变分析也进行了抗药性细菌。除了氨基氨酸（AMK）（AMK）（AMK）（CP）的组合条件外，它们是大肠杆菌的蛋白质合成抑制剂，氯霉素（CP）和DNA重复抑制剂的组合，进行了每种进化实验独自的。顺便说一句，根据代表的前研究，AMK＆CP可以抵抗抵抗，也就是说，AMK电阻的股票对CP非常薄弱，而CP的股份对AMK和AMK非常薄弱。类似交易的结合，而CP和ENX并未表现出这种交易。在进行了大约一个月的进化实验之后，在使用AMK＆CP，AMK＆ENX的使用下，抑制了大肠杆菌的耐药性，这是抵抗力之间的一种贸易。该结果表明，可以通过在抗性之间使用抗生素来抑制细菌的耐受性。另外，在不参与抵抗力之间交易的CP和ENX的结合下，观察到比单独的每种抗菌药物的实验进化促进了抗药性以增加其耐药性。因此，进行了基因组突变分析，以阐明促进抗性的机制，表明通过添加ENX的SOS反应的指导促进了电阻。这些成就在预测抗菌药物对各种病原体的影响方面可能是非常有用的知识。

项目成果

全自動実験進化システムによる多剤耐性菌の創出と進化プロセスの解析

使用全自动实验进化系统创建多重耐药细菌并分析进化过程

• 发表时间: 2015
• 作者: S. Suzuki;T. Horinouchi;C. Furusawa;鈴木真吾;鈴木真吾
• 通讯作者: 鈴木真吾

大腸菌の実験進化による適応進化ダイナミクスの解析

通过大肠杆菌的实验进化分析适应性进化动力学

• 发表时间: 2015
• 作者: 鈴木真吾;古澤力
• 通讯作者: 古澤力

Suppression of antibiotic resistance acquisition by combined use of antibiotics

通过抗生素联合使用抑制抗生素耐药性的获得

• DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.02.003
• 发表时间: 2015
• 期刊: Jour. Biosci. Bioeng
• 作者: S. Suzuki;T. Horinouchi;C. Furusawa
• 通讯作者: C. Furusawa

実験進化による薬剤耐性菌の創出とオミクス解析を用いた耐性能推定

通过实验进化创建耐药细菌并使用组学分析估计耐药性

• 发表时间: 2015
• 作者: S. Suzuki;T. Horinouchi;C. Furusawa;鈴木真吾
• 通讯作者: 鈴木真吾

Phenotypic changes associated with the fitness cost in antibiotic resistant Escherichia coli strains

• DOI: 10.1039/c5mb00590f
• 发表时间: 2016-01-01
• 期刊: MOLECULAR BIOSYSTEMS
• 作者: Suzuki, Shingo;Horinouchi, Takaaki;Furusawa, Chikara
• 通讯作者: Furusawa, Chikara