2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of combining antibacterial therapy led to enhancement of bactericidal activity and suppressing toxin production
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15K19590
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
諸角 美由紀 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40383559)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Streptococcus agalactiae / 併用効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
併用による殺菌効果増強の解析：侵襲性感染症由来の肺炎球菌とβ溶血性レンサ球菌 (GAS, GBS, SDSE)に対し，β-ラクタム系薬 (ABPC, CTX)の最小発育阻止濃度 (MIC)の2-4倍濃度と，アミノ配糖体薬 (GM, ABK)の微量濃度 (2 μg/ml)とを同時に作用させ，継時的生菌数の変化を測定した。β-ラクタム系薬の併用時には単独作用時に較べ，101-103の明らかな殺菌効果の増強が認められた。
透過型電子顕微鏡による形態観察：薬剤単独作用時と併用時の菌体内部構造の変化を透過型電子顕微鏡を用いて観察・比較した。併用時には，β-ラクタム系薬による菌の伸長化と細胞壁の肥厚とともに，タンパク合成阻害によると推定される菌体内の低密度変化と，それに伴うDNA合成の明らかな異常像が観察された。
液体クロマトグラフ-タンデム型質量分析計 (LC/MS/MS)による菌体内GM濃度の測定：β-ラクタム系薬とアミノ配糖体薬を併用した時に，アミノ配糖体薬が菌体内に取り込まれていることをLC/MS/MSを用いてその濃度を測定した。薬剤を作用させて培養した菌を集菌し，菌体を超音波処理した後、超遠心によって細胞壁成分等を除去した後、菌体内に取り込まれたGMの濃度を測定した。単独投与時および併用時の両者を比較したが、GM単独時には薬剤がほとんど菌体内へ取り込まれていなかったが，β-ラクタム系薬との併用時には細胞内のGM濃度は明らかに高まっていた。
以上の成績は，β-ラクタム系薬の作用により作用標的である細胞壁が脆弱化し，膜に無数の間隙ができると，その間隙を通してアミノ配糖体薬が菌体内へ取り込まれ，その標的であるリボソームへ結合してタンパク合成が阻害されると推定された。つまり，異なる作用標的を同時に阻害するため，その併用効果によって殺菌性の増強が生じると結論される。
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