愛知学院大学薬学会誌

第7巻

多剤耐性グラム陰性菌感染症克服に向けた新規感染症治療薬の天然資源探索と分子標的候補多剤排出ポンプの評価解析研究代表者：森田雄二（創薬科学ユニット）
研究分担者：中島健一（創薬科学ユニット）、木村聡子（生命薬学ユニット）、富田純子（生命薬学ユニット）、山本浩充（創薬科学ユニット）
多剤耐性緑膿菌など多剤耐性グラム陰性桿菌による感子改変株の薬剤感受性は、NCGM2.S1株とほぼ同程度で染症は、治療に有効な抗菌薬はほとんどなく、新規の治あった。MexAB系の抗菌薬耐性が欠損しても他の耐性因療薬の開拓が社会的に急務といえる（多剤耐性グラム子によりカバーされるようである。さらにNCGM2.S1株

陽性球菌の代表格であるメチシリン耐性黄色ブドウ球からmexXYとmexABの2つの排出系遺伝子を欠損した遺伝菌（MRSA）にはバンコマイシン、アルベカシン、リネ

子改変株は、抗緑膿菌用アミノ配糖体だけでなく、シプゾリド、ダプトマイシンなど有効な治療薬が比較的多くロフロキサシン等ニューキノロン薬にも感受性化した。

ある）。多剤耐性緑膿菌は、我が国の感染症法では、広他の薬剤耐性緑膿菌でもmexXYとmexABを含む複数の排域β−ラクタム（メロペネムなど）、抗緑膿菌アミノ配出ポンプ遺伝子を欠損させると同様の結果が得られた。

糖体（アミカシンなど）、ニューキノロン（シプロフロ

MexXYやMexAB等の排出系を同時に阻害する化合物は、キサシンなど）の3系統の抗緑膿菌薬に耐性を獲得した

多剤耐性緑膿菌のニューキノロン耐性を克服できるのか

緑膿菌と定義されており、その多くは、外来性のメタロもしれない。（実施者：森田）β−ラクタマーゼとアミノ配糖体アセチル化酵素を獲得し、キノロンの標的酵素遺伝子に典型的な変異を持つ。

2. シード化合物の探索

研究代表者はこれまでグラム陰性桿菌の多剤排出ポン多剤耐性緑膿菌の抗菌薬耐性やバイオフィルム形成をプに関する研究を行い多くの成果を挙げてきた。多剤排阻害するシード化合物を探索したところ、候補シード生出ポンプは、薬剤耐性機構としては補助的な役割にとど薬エキスがいくつか得られた。詳細に解析した結果、多まるが、多剤耐性のベースとして重要である。創薬にお剤排出系MexXYに依存してアミノ配糖体耐性を阻害す

いては外膜と多剤排出ポンプによる透過性バリアが新薬るシード化合物が得られた。既存の緑膿菌多剤排出ポン探索の障壁となる（例えば抗MRSA薬リネゾリドは多剤プ阻害剤は、多剤耐性緑膿菌に対してキノロン等の耐性排出ポンプによりグラム陰性桿菌には効かない）。さらを阻害するが、アミノ配糖体の耐性を阻害しない。しかに多剤排出ポンプは薬剤耐性だけでなく病原性発現やバしながら阻害に必要な濃度は非常に高く、今後阻害剤のイオフィルム形成などに関与する可能性も示唆された。

作用機序を分子レベルで解明し、特許出願した阻害剤を本研究では、我々は我が国の典型的な高度多剤耐性緑膿最適化し、創薬を目指した基礎研究を展開したい。アミ

菌NCGM2. S1株を用いて、抗菌薬耐性における多剤排ノ配糖体は腎毒性など副作用が問題となるため、その出ポンプの寄与度を評価した。さらに多剤耐性グラム陰点について検討するためラットを用いて予備試験を行っ性桿菌に有効な全く新しい系統の感染症治療薬の開発をた。（実施者：森田（抗菌薬耐性阻害剤の探索）、山本（バ目指し、多剤耐性緑膿菌の抗菌薬耐性系阻害薬やバイオイオフィルム形成阻害剤の探索）、中島（生薬エキスのフィルム形成阻害薬の探索を行った。

調製、シード化合物の構造決定など）、木村（アミノ配糖体の腎毒性について））

1. 多剤排出ポンプの寄与度
我が国の典型的な高度多剤耐性緑膿菌NCGM2.S1株か

3. その他

ら多剤排出ポンプ遺伝子mexXYを欠損した遺伝子改変株

我々は臨床的に重要かつ同定困難な新興感染症の原は、アミカシン等抗緑膿菌用アミノ配糖体に感受性化し因菌であるシネディ菌（Helicobacter cinaedi）について、た。NCGM2.S1株だけでなく、他の薬剤耐性緑膿菌でも薬剤感受性測定を開発し、ニューキノロンやマクロライ同様の結果が得られた。多剤排出ポンプMexXY系を阻害ドなどに耐性を示すことを見出した。興味深いことに、する化合物は、多剤耐性緑膿菌のアミカシン等アミノ配上記アミノ配糖体耐性阻害剤がこの菌に単独で作用する糖体耐性を克服できるのかもしれない。一方、NCGM2.

ことを見出した。この菌のゲノム配列を解析したところ、S1株から多剤排出ポンプ遺伝子mexABを欠損した遺伝緑膿菌の多剤排出ポンプに類似性を示す機能未知タンパ− 43 −

ク質が見出された。今後さらに抗菌薬耐性機構などシネ

oprN の発現ディ菌について解析する必要がある。（実施者：富田（抗日本薬学会 第133年会、菌アッセイ）、森田（ゲノム解析））

横浜、平成25年3月
5. 森田雄二、富田純子、後藤隆次、

本研究成果は、多剤耐性グラム陰性菌感染症を克服す

赤池孝章、河村好章

る上で、基礎的知見になると考えられる。最後になりま新興・院内感染菌Helicobacter cinaediのゲノム解したが、愛知学院大学薬学部医療薬学生命研究所に深く

析：多剤排出ポンプについて感謝申し上げます。

第59回日本薬学会東海支部 総会・大会、名古屋、
平成25年7月
6. 森田雄二、富田純子、後藤隆次、研究成果
特許出願

赤池孝章、河村好章

森田雄二、中島健一、富田純子、田邉宏樹、Helicobacter cinaediのゲノムにコードする推定多井上

剤排出ポンプについて

誠、河村好章

『抗菌薬耐性阻害剤』、出願番号：特願2013-160441、

第50回日本細菌学会中部支部総会、出願日：2013/8/1

蒲郡、平成25年10月
7. 森田雄二、小嶋悠希、中島健一、

論文発表

富田純子、田邉宏樹、井上

1. Morita Y, Tomida J, Kawamura Y

誠、河村好章

多剤耐性緑膿菌の抗菌薬耐性系阻害物質の探索

MexXY multidrug efflux system of Pseudomonasとその解析

aeruginosa.

日本薬学会 第134年会、

Front Microbiol, 3: e408, 2012.

熊本、平成26年3月

2. Morita Y, Tomida J, Kawamura Y

8. 小嶋悠希、森田雄二、中島健一、Multidrug efﬂux systems in Helicobacter cinaedi.

富田純子、田邉宏樹、井上Antibiotics, 1: 29-43, 2012

生薬由来成分による緑膿菌のマクロライド・リ

3. Morita Y, Tomida J, Kawamura Y

誠、河村好章ンコマイシン系薬耐性阻害とそのメカニズムに

Responses of Pseudomonas aeruginosa to antimicrobials.

ついて

Front Microbiol, 4: e422 (1-8), 2014.

日本薬学会 第134年会、熊本、平成26年3月

学会発表
1. 森田雄二、富田純子、河村好章
薬剤耐性緑膿菌PA7のキノロン耐性機構に関する分子遺伝学的解析
第58回日本薬学会東海支部総会･大会、静岡、平成24年7月
2. 森田雄二、富田純子、河村好章
緑膿菌PA7のRND型多剤排出ポンプに関する逆遺伝学的解析
第49回日本細菌学会中部支部総会、金沢、平成24年11月
3. 森田雄二、富田純子、河村好章
薬剤耐性緑膿菌PA7の多剤排出オペロンmexEFoprN過発現に関与する遺伝子変異部位の同定
第86回日本細菌学会総会、千葉、平成25年3月
4. 森田雄二、富田純子、河村好章
薬剤耐性緑膿菌PA7の推定酸化還元酵素遺伝子
mexS変異によるRND型多剤排出オペロンmexEF-− 44 −