化学療法剤による形態変化とエンドトキシン遊離能の比較検討

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670304
• Research Institution: Kitasato University School of Medicine
• Principal Investigator: 井上 松久 北里大学, 医学部, 教授 (10008336)
• Keywords: 化学療法剤 / エンドトキシ遊離 / PBP2 / PBP3 / 形態 / アルギン酸

Research Abstract

(1)β-lactam薬はその化学構造式の違いにより分類されているが、carbapenem系薬はその内の1つである。現在臨床応用されているcarbapenem系薬はimipenem(IPM)、panipenem(PAPM)、meropenem(MEPM)の3薬である。これら3薬のPBP結合親和性は、E. coli, E. cloacaeなどの腸内細菌ではPBP2、P. aeruginosaに対してはIPM, PAPMはPBP2, MEPMはPBP3に対してそれぞれ強い結合親和性を示す。そこで、P. aeruginosaに対してIPM, PAPM, MEPMを1MIC濃度で処理した菌株のエンドトキシン量を比較した結果、対照に較べIPM, PAPMは4倍、MEPMは約16倍程度増加していた。
(2)平成6年度にE. cloacae (KU69)から分離したPBP2欠損株(KU74), PBP3(ts)株(KU72)について培養条件に伴うエンドトキシン量を比較した。その結果、30C培養ではいずれの変異株も親株KU69のそれとほぼ同程度、37C培養条件下ではKU72は5倍、KU74はKU69とほぼ同程度であった。この結果は、形態変化に伴う溶菌量とエンドトキシン量とほぼ比例することを示している。
(3)norfloxacin (NFLX)やofloxacin (OFLX)等のキノロン系薬は、細菌のDNAgyraseに作用して溶菌させる。この場合、エンドトキシン量は対照の2-4倍であるが、IPMなどと同程度であった。この研究の過程で、P. aeruginosaに対するキノロン系薬は菌をムコイドに変化させ、biofilm形成促進する可能性が考えられた。そこで、P. aeruginosaに対するNFLX, OFLX, β-lactam薬としてceftazidime(CAZ), biofilm阻害薬としてerythromycin(EM)の影響を検討した。その結果、NFLX, OFLX, CAZはP. aeruginosaのalginate産生を著しく増加させた。一方、EMやfosfomycin(FOM)は対照のそれとほぼ同程度であった。この結果は、抗菌薬の中には、その2次作用としてbiofilm形成を促進する場合があることが初めて証明された。今後この点について更に検討する予定である。

Research Products

• [Publications] A. Takahashi et. al.: "Ofloxacin, norflaxacin and ceffazidime in crease the production of alginate and promote the formation of P. aeruginosa in vitro." J. Antimicrob. Chemother. 36. 743-745 (1995)
• [Publications] M. Inoue et. al.: "Isolation of penicillin binding protein mutants from Enterobacter cloacae" FEMS Microbiol Letter. (1996)
• [Publications] M. Inoue et. al.: "Morphological changes in gram-negative bacilli induced by β-lactams and conjugal transfer" J. Antimicrob. Chemother. (1996)