牛・豚由来マイコプラズマのマクロライド耐性機構と耐性株の現状
小林秀樹（独）農業・生物系特定産業技術研究機構動物衛生研究所 （〒 305-0856 茨城県つくば市観音台 3-1-5）ての MLs（14 ～ 16 員環マクロライド）と LCM

1 ．はじめにに交差耐性を示すことを報告している［7-10］。
牛 の M. bovis も 国 内 外 の 報 告 か ら 2000 年 以 降

マイコプラズマは単純な細胞構成で複雑な代謝に MLs 耐性株が増加していることが明らかであ経路をもたないため，有効薬剤が限定的である反る。一方，MLs 以外の耐性株として，Yamamoto

面，薬剤耐性株も出現しにくいと考えられていた。外来の薬剤耐性に関与する遺伝子もマイコプらがテトラサイクリン系（TCs）薬剤に交差耐性を示す出荷豚由来 M. hyopneumoniae 株（1979 ～ラズマでは発現しないこともその理由のひとつで1981 年分離）について報告している［11］。また，ある。しかしながら，マイコプラズマの薬剤耐性株は人の異型肺炎の病原体である Mycoplasma

2000 年以降，各家畜由来マイコプラズマでフル

pneumoniae で初めて見出された。安全性と治療耐性株の割合と MIC が上昇する傾向にある。そ

効果の高いマクロライド系（MLs）のエリスロマの他，耐性機構は明らかにされていないが，アミイシン（EM）耐性であった。この EM 耐性株はノグリコシド系（AGs）のカナマイシン（KM）

1970 ～ 1980 年代半ばまで，国内外で散発的に報やストレプトマイシン（SM）などに対する耐性告されていたが［1-3］，その耐性機構が解明され菌株も見出されている。例えば 30 年ほど以前に，たのは 1995 年のことである［4］。その後，人の初代ウイルス分離に供試される SM を高濃度に添マイコプラズマ耐性株の分離報告は少なくなった

加した細胞培養液からマイコプラズマが分離されが，2000 年に日本と韓国で MLs とリンコマイシン（LCM）に交差耐性を示す M. pneumoniae がたこともある。

報告された［5］。2000 年以降この耐性を示す株

2 ．MLs などの薬理作用とマイコプラズマの薬剤耐性機構

オロキノロン系薬剤に耐性を示す株が報告され，の臨床分離割合は増加する傾向にあり，2005 年には 15％にも達している。これは日韓とも同様の傾向が伺われるという［5］。なお，1999 年ま

菌体蛋白質の基となるポリペプチドは細胞内小での国内分離保存株について再検査されたが，器官であるリボソームで合成される。リボソーム

MLs 交差耐性株は検出されなかった。

は 50S と 30S サブユニットが重ね餅状に結合し動物由来のマイコプラズマ薬剤耐性株についてたものであり，20 以上の蛋白と rRNA で構成さは日本からの報告が多い。1986 年には内田らがCM 鶏由来の M. gallisepticum にタイロシン耐性れる。50S サブユニットには 23S と 5S rRNA が，株を報告［6］，Kobayashi らは 1989 ～ 1992 年に離乳豚や肥育豚から分離される M. hyorhinis や M.

訳された mRNA の遺伝情報は 30S サブユニット

hyosynoviae 株，2004 年 に 出 荷 豚 の MPS 病 変 かされたアミノ酸を繋ぎポリペプチドを合成する。

ら分離される M. hyopneumoniae 株が供試した全

この合成の要となる部位が 23S rRNA の「ドメイ30S には 16S rRNA が結合している。DNA から翻で読み込まれ，50S サブユニットで tRNA で搬送

25

26 動物抗菌会報 32（2010）

ン V」にあたる部位で，MLs や LCM はこの部分を不活化することが知られるが，マイコプラズマに結合してペプチド合成を阻害し静菌作用を発揮

では実証されていない。

する。TCs は 30S サブユニットに結合し，mRNAからの読み込みを阻害することで最終的にペプチド合成を阻害し静菌作用を発揮する。AGs の KM

3 ．牛・豚由来マイコプラズマの薬剤感受性の推移

は 50S と 30S サブユニットの両方に，SM は 30Sのみに結合してペプチド合成を阻害し静菌作用を（1）豚由来 M. hyorhinis の薬剤感受性の変化発揮するが，結合部位は MLs のそれとは異なる。

1991 ～ 1994 年および 2002 ～ 2003 年に主としフルオロキノロン系の薬剤作用と耐性機構について離乳豚の肺炎病巣部から分離した M. hyorhinisては本会報 31 号で詳しく紹介している。なお余株の薬剤感受性試験成績の比較を表 1 に示した。

談になるが，真核生物（動物）もリボソームで蛋

MLs（タイロシン，ジョサマイシンおよびキタサ白を合成しているが，これらの抗菌剤の影響をほマイシン）と LCM に交差耐性を示す株は 91 ～とんど受けない。動物のリボソームは 60S と 40S

94 年分離株において既に 10％程度存在していた。

サブユニットからなり，構造的には細菌のそれと同様の耐性株は 2002 ～ 04 年分離株では 40％に酷似しているが構造の僅かな違いが抗菌剤の結合増加していた。KM はどちらも分布は一峰性であを困難にしている。MLs や TCs の動物と原核生るが，2002 ～ 04 年分離株の MIC は右方移動し物のリボソームへの結合比率は 1:100 ～ 1:10,000ていた。KM とは対照的にオキシテトラサイクリといわれる。これを選択毒性という。

ン（OTC）は 2002 ～ 04 年分離株の MIC 分布がマイコプラズマの薬剤耐性はこれらの薬理作用が起こらないことによって生じる。すなわち，薬91 ～ 94 年分離株のそれと比して左方移動しており，OTC に対する感受性が高くなっていた。

剤が標的部位に結合できないということである。

MLs と LCM に耐性を示した全ての株は 23S リ細菌の細胞内に薬剤が移行しない（細胞膜透過

ボソーム RNA のドメイン V 領域の点突然変異しない），細胞内に移行してもすぐに分解されて（A2059G）が確認されている。

しまう，あるいは排出されてしまう。このようなケースでは細胞内薬剤濃度が細胞外のそれより明（2）豚由来 M. hyosynoviae の薬剤感受性の変化らかに低い。細胞内濃度は高いが薬理作用が認められないケースは，薬剤分子が何らかの理由で標1980 ～ 1984 年および 1994 ～ 1995 年に出荷豚の肺炎病巣部から分離した M. hyosynoviae 株の薬的部位に結合できないということである。これは剤感受性試験成績の比較を表 2 に示した。1980

標的部位の構造が変化しているためで，既に多く～ 1984 年分離株に ML や LCM に耐性を示す株の細菌で解明されている。それらの機序として，はなかったが，1994 ～ 1995 年分離株ではこれらrRNA（特にドメイン V 領域）の突然変異やメチル化，リボソーム蛋白（特に L4，L22 とよばれの薬剤に交差耐性を示す株が 10％程度確認された。M. hyorhinis 同様，MLs と LCM に交差耐性る部位）の変異によることが知られている。このを示した株は 23S リボソーム RNA のドメイン V

うちマイコプラズマの MLs 耐性機構は 23S リボ領域の点突然変異が確認されている。OTC に対ソーム RNA のドメイン V 領域の突然変異のみが，する感受性は 1980 ～ 1984 年分離株の方が 1994

LCM 耐性機構は MLs 同様ドメイン V に加え，～ 1995 年分離株よりも高かった。KM を含むそドメイン II 領域の突然変異も関与していることの他の薬剤感受性に変化はなかった。

が明らかとなっている。AGs 薬剤耐性は薬剤分子に修飾を加える酵素（AG リン酸転移酵素：水酸基をリン酸化してリン酸エステルにする，AG（3）豚 由来 M. hyopneumoniae の薬剤感受性の変化

アデニル転移酵素：水酸基のアデニル化，AG ア

1979 ～ 1981 年（OTC のみ 1970 年分離株の成セチル転移酵素：アミノ基をアセチル化）で薬剤績を追加）および 2004 ～ 2005 年に出荷豚の肺小林秀樹／牛・豚由来マイコプラズマのマクロライド耐性機構と耐性株の現状／ 32（2010） 27

表1M. hyorhinis 1991 ～ 1994 年分離株（n=108）と 2002 ～ 2003 年分離株（n=72）の薬剤感受性比較

薬剤

分離年

タイロシン

1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03
1991-94
2002-03

ジョサマイシンキタサマイシンリンコマイシンエンロフロキサシン
チアムリン
チアンフェニコール
オキシテトラサイクリン
カナマイシン

最小発育阻止濃度 (mg/L) －寒天平板希釈法－
0.1

0.2

8
11

17

0.4

0.8

1.56 3.13 6.25 12.52550

10a81b36
38
2460
3365
11642472156925
482323221526
1729
5257
74445442319261029
18MIC50
100 >100

10.8
1.56
0.8
0.8
1.56
1.56
0.8
1.56
0.8
0.4
0.2
0.8
3.13
3.13
1.56
0.2
1.56
3.13

26
2

104

71014
915
11

12128

11521
1852576
3625

925
1440
153
21110333

6156

MIC90mg/L

512.5>10050
50505050>100
0.8
0.8
0.4
1.56
3.13
6.25
6.25
0.46.2525

菌株数bアンダーライン：基準株 BTS7 の最小発育阻止濃度a表2M. hyosynoviae 1980 ～ 84 年分離株（n=28）と 1994 ～ 1995 年分離株（n=27）の薬剤感受性比較
最小発育阻止濃度 （mg/L）－寒天平板希釈法－
分離年

タイロシン
ジョサマイシンキタサマイシンリンコマイシンエンロフロキサシン
チアムリン
チアンフェニコール
オキシテトラサイクリン
カナマイシンab1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95
1980-84
1994-95

0.013 0.025

0.05

0.1

0.2

0.4

0.8

2
2

14
7

67
15
16
19
15
16
18
14
9

35
13
9910
126
14
18

3
4

1

1
1

8121814

菌株数
アンダーラインは基準株 S16 株の最小発育阻止濃度

1.56

3.12

6.25

12.525211221121965872019119124316711126550

28 動物抗菌会報 32（2010）
表3M. hyopneumoniae 1979 ～ 1981 年分離株（n=55）と 2004 ～ 2005 年分離株（n=90）の薬剤感受性比較
最小発育阻止濃度（mg/L）：液体培地希釈法
分離年

TS
JM
LCM
EM
TML
VNL
KM
OTC

ERFX

1979-81
2004-05
1979-81
2004-05
1979-81
2004-05
1979-81
2004-05
1979-81
2004-05
2004-05
1979-81
2004-051970
1979-81
2004-05
2004-05

0.015

0.03

0.06

0.135

0.25

33147

2030
2930
2616152540

1254

133260.51241128441632

64>64142133263345712710825277360.002-0.004
463942454116101101223152264215237639341910721979 ～ 1981 年分離株と OTC の 1970 年分離株成績は Yamamoto ら［11］の報告を編集して組み入れた。

炎病巣部から分離した M. hyopneumoniae 株の薬剤感受性試験成績の比較を表 3 に示した。79 ～81 年分離株に ML や LCM に耐性を示す株はなかったが，2004 ～ 2005 年分離株ではこれらの薬剤に交差耐性を示す株が 8％程度確認された。
Mycoplasma hyorhinis や M. hyosynoviae 同様，MLsと LCM に交差耐性を示した株は 23S リボソー
ム RNA のドメイン V 領域の点突然変異が確認された。点突然変異はドメイン V のループ領域で A2058G と A2062C の 2 ヵ所で，耐性株は全てA2058G の変異を認め（図 1），2 ヵ所同時に変異が確認された 2 株は TS に対しより高度の耐性を示した。OTC に対する感受性は 79 ～ 81 年分離
株と 2004 ～ 2005 年分離株では MIC 分布に差異はなかったが，1970 年分離株のそれと比較すると明らかな右方移動が確認された。
（4）肉用子牛由来 M. bovis の薬剤感受性
近年，呼吸器症状を示した肉用子牛の上部気道より分離した 64 株の M. bovis の薬剤感受性試験

図1

MLs 耐性 M. hyopneumoniae 野外分離株の 23SrRNA ドメイン V ループ領域における点突然変異と変異部位

上述の豚由来 MLs 耐性マイコプラズマと異なるのは，MLs 耐性 M. bovis 株のほとんどが LCM に感受性であることである。MLs 耐性 M. bovis のの成績について表 4 に示した。MLs の TS とチル

うち 2 株は LCM にも耐性であったが，そのうちミコシン（TMS）に対し野外分離株のほぼ全ての 1 株については豚由来の MLs 耐性マイコプラが耐性であった。特に TMS の耐性化が著しく，ズマと同様に 23S リボソーム RNA のドメイン V

MIC50 で 50 mg/L，MIC70 で >100 mg/L であった。のループ領域に 1 カ所の点変異を確認した。一小林秀樹／牛・豚由来マイコプラズマのマクロライド耐性機構と耐性株の現状／ 32（2010） 29

表4

肉用子牛からの M. bovis 分離株（～ 2010 年n=64）の薬剤感受性試験成績

MIC; mg/L：液体培地希釈法
<0.1
TS
TMS
LCM
OTC
KM
TPFF
TML
ERFX

0.1

1110.2
PG45
PG45
10.48
PG450.81.563.136.2512.52550100>1001225621752668753242121022418402631241129412240731324727141522914

アンダーラインは基準株 PG45 株の MIC を示す。
薬剤別菌株数の合計は検査に供試していない菌株があるため n=64 にならないものもある。

1データ，菌株協力
栃木県，兵庫県
石川県

方，フルオロキノロン系のエンロフロキサシン機構は 23S リボソーム RNA ドメイン V の点変異（ERFX）に対しても 8％程度の割合で耐性株が検のみが報告されており，今後 LCM と交差を示さ出された。チアムリン（TML）は供試された薬剤の中で最も感受性が高い成績であった。しかしない MLs 耐性株の機構を解明する必要がある。
フルオロキノロン耐性に関しては，M. bovis 株のながら，検査株数が少ないため表 4 に示していな10％近くが高度耐性を示した。これらの耐性株はいが，バルネムリンに対する MIC は基準株も分薬剤の選択圧でより高度化し，またそれら耐性株離株も <0.1 mg/L であった。の割合も増加すると考えられる。みだりに高度耐性株を増加させないためにも事前の薬剤感受性ス

4 ．まとめIn vitro での薬剤感受性試験において，豚由来クリーニングの重要性が増している。
引用文献

マイコプラズマ（M. hyopneumoniae, M. hyosynoviae および M. hyorhinis）は MLs と LCM に交差1 ）Niitu Y, Hasegawa S, Suetake T, Kubota H, Kom-

耐性を示す株が検出されている。耐性株の割合はatsu S, Horikawa M: Resistance of Mycoplasma

菌種にもよるが約 10％～ 40％と推察される。こpneumoniae to erythromycin and other antibiotics.

れらの耐性株の割合は年々上昇する傾向がある。

J Pediatr, 76, 438–44 (1970)

いずれの菌種においても耐性株の耐性機構は同一2 ）Stopler T, Gerichter CB., Branski D: Antibiotic-で，23S リボソーム RNA ドメイン V のループ領

resistant mutants of Mycoplasma pneumoniae. Isr J

域の点突然変異であった。一方，近年子牛から分離される M. bovis はほぼ全ての株が MLs 耐性でMed Sci, 16, 169-173 (1980)
3 ）Taylor-Robinson D, Webster ADB, Furr PM, Ash-あることが明らかとなった。一部の株は MLs のerson GL: Prolonged persistence of Mycoplasma

ほか LCM にも交差耐性を示し，耐性機構も豚由pneumoniae in a patient with hypogammaglobu-

来の耐性株と同様であることを確認した。しかし

linaemia. J Infect, 2, 171-175 (1980)

ながら，多くの株が MLs に耐性を示すにも拘わ4 ）Lucier TC, Heitzman K, Shi-Kau, Liu, Hu PC: Tran-らず LCM に対して感受性であったこと，23S リ

sition mutations in the 23S rRNA of erythromycin-

ボソーム RNA ドメイン V のループ領域には変異

resistant isolates of Mycoplasma pneumoniae. Anti-がないことが豚由来の MLs 耐性マイコプラズマ

microb Agents Chemother, 39, 2770-2773 (1995)と異なる点である。マイコプラズマの MLs 耐性5 ）成田光生： 薬剤耐性マイコプラズマの現状と今30 動物抗菌会報 32（2010）
後の展望．モダンメディア，53: 297-306（2007）

RNA. J Vet Med Sci, 67, 795-800 (2005)

6 ）内田幸次，高山公一，原田良昭：コマーシャル9 ）Kobayashi H, Sinmez N, Morozumi T, Mitani K,のブロイラーおよび採卵鶏由来 Mycoplasma galli-

Ito N, Shiono H, Yamamoto K: In vitro susceptibil-

septicum および Mycoplasma synoviae 株の各種薬

ity of Mycoplasma hyosynoviae and M. hyorhinis to剤に対する感受性，
日獣会誌，
39, 644-647 （1986）.

antimicrobial agents. J Vet Med Sci, 58, 1107-1111

7 ）Kobayashi H, Morozumi T, Munthali G, Mitani K, Itho I, Yamamoto K: Macrolide susceptibil-(1996)
10）小林秀樹，金崎未香，秦英司，西森敬，江ity of Mycoplasma hyorhinis isolated from piglets.

口正志：Mycoplasma hyopneumoniae の薬剤感受Antimicrob Agents Chemother, 40, 1030-1032

性試験ならびにマクロライド耐性簡易スクリー
ニング法の開発，動衛研研究報告，114: 1-7（2008）(1996)
8 ）Kobayashi H, Nakajima H, Shimizu Y, Eguchi11）Yamamoto K, Koshimizu K, Ogata M: In vitro

M, Hata E, Yamamoto K: Macrolides and lincomy-susceptibility of Mycoplasma hyopneumoniae tocin susceptibility of Mycoplasma hyorhinis and vari-antibiotics. Jpn J Vet Sci, 48: 1-5 (1986)

able mutation of domain II and V in 23S ribosomal

Current Status and Mechanisms of Drug-resistant Mycoplasma strainsfrom Pigs and Calves
Hideki KOBAYASHIGroup of Biological Products, Center for Animal Diseases Control and Prevention, National Institute of Animal Health,
3-1-5, Kannondai, Tsukuba, Ibaraki 305-0856
The prevalence of the macrolides(MLs)- and lincomycin (LCM)- cross resistant porcine mycoplasmas havebeen increasing. Especially, Mycoplasma hyorhinis strains in weaned pigs from Japanese herds has approximately
quadr upled (10 to 40%) in the past 10 years. Other porcine mycoplasmas, such as M. hyosynoviae and M.
hyopneumoniae, nearly 10% of isolates showed the same resistant patterns with that of M. hyorhinis. All three porcine
mycoplasmas showed cross resistance to MLs and LCM, showed a transition of A to G or A to C at domain V region in23S rRNA. On the other hand, almost all M. bovis strains isolated from beef calves with respiratory syndrome showed
resistance to MLs. A few M. bovis strains had a point mutation in the same region with those of porcine mycoplasma
strains and showed resistance also to LCM. However, the remaining MLs- resistant strains were susceptible to LCM.
No differences were detected in the domain V region between MLs-resistant and PG45 (type strain, susceptible toMLs and LCM) strains.

討論（座長：江口正志，畜安研）

質問（藤倉孝夫，元家畜衛生試験場）①マイコプラズマ肺炎はどのように治療予防しているか。
②テトラサイクリンは今でも有効なのか。

答（小林秀樹）①一番大切なのは環境衛生である。またワクチンが効果的であり，薬剤も使用している。薬剤の種類
は他にどのような微生物が蔓延しているかにもよ小林秀樹／牛・豚由来マイコプラズマのマクロライド耐性機構と耐性株の現状／ 32（2010） 31

るが，マクロライド系，リンコマイシンあるいは，易である。分離に関しては昔と変わりはなく，非フルオロキノロン，チアムリンを使っているとこ

常に時間と手間がかかるだけで難しいわけではなろもある。

い。

②非常に難しい問題である。豚に対してはテトラサ② M.hyorhinis と の 混 在 の 場 合， 基 本 的 に は ど のイクリンを治療薬として使用するのであれば有効

く ら い の 比 率 で 混 在 し て い る か が 重 要 で あ る。

なのかもしれないが，現在の結果を見る限りでは

M.hyopneumoniae：M.hyorhinis が 1000：1 な ど の牛では難しいと考えられる。しかし，豚において場合は希釈倍率を調整すれば M.hyopneumoniae だも使用すれば耐性化が進む。30 年くらい前というけを分離できるが，10：1 などの場合，分離は行のは突然変異を含めてテトラサイクリンに対するわない。

耐性がまだなかったので，その状態でテトラサイ発言（佐藤静夫，科飼研）

クリンに耐性を持った最初の個体が増やしていか

わが国での鶏の M.gallisepticum（MG）の最初の分なければ有効であるが，現在は MIC の値が下がっ

離は，鶏腎細胞培養を介して行われたので，細胞培ていてもテトラサイクリンを使用すると分解する

養中に含まれるストレプトマイシン 100ppm に耐性化遺伝子が残っているので，すぐに選択圧がかかっした MG が分離されてきた。また，養豚界では，呼て耐性化が進むと思われる。

吸器病対策にスレプトマイシン注射が常用されてい質問（藤倉孝夫，元家畜衛生試験場）

ましたので，耐性株の選択が進んだものと思われま

薬剤を使用した養豚から SPF 豚への変換はなされす。ていないのか。
答（浅井鉄夫，動薬検）
数字自体は極端には増えていない。割合が増えす
ぎると商品価値が下がる。SPF 化という形だけではなく病気が非常に少ない種豚をも流通させている。

質問（江口正志，畜安研）
今日は耐性の獲得，耐性状況についてお話頂いたが，抗生物質の使用についてはどのような方法が望ましいとお考えですか。
答（小林秀樹）現在は多くの種豚場で衛生状態がかなりよくなってひとつの農場に蔓延している株はそれほど多くはきているので，以前と比較しても病気のないものがなく 1 ～ 2 種類である。まず薬剤を投与する前にマ流通していると考えられる。

クロライドならばマクロライドに対する感受性があ質問（藤倉孝夫，元家畜衛生試験場）

るかをどのような形でもよいので調べるべきである。

① M. hyopneumoniae を検出するのは容易であるのか。

自然に突然変異などで耐性が出現してしまうのは仕② M. hyorhinis が混在の場合はどのように分離するの方がないので，まずは感受性の有無を確認してから，か。

投薬することが望ましい。つまり，投薬しようと考答（小林秀樹）

えている薬剤のスクリーニングが大切である。

①遺伝子レベルで検出するのはＰＣＲを用いれば容