細菌の薬剤耐性化の原因となる因子とその発現メカニズムを解明：医療技術ニュース

筑波大学と京都産業大学らは、抗菌薬への耐性に関係するタンパク質ARE-ABCFの遺伝子を、院内感染の原因となるディフィシル菌で発見し、その機能を明らかにした。

[MONOist]

　筑波大学と京都産業大学は2023年3月27日、抗菌薬への耐性に関係するタンパク質ARE-ABCF（antibiotic resistance ATP-binding cassette-F protein subfamily）の遺伝子をディフィシル菌で発見し、その機能を明らかにしたと発表した。

　ディフィシル菌は、抗菌薬の使用などにより、増殖すると常在腸内細菌叢の乱れを引き起こし、下痢などを症状とするディフィシル感染症の原因となる。一方、ARE-ABCF遺伝子は、ディフィシル菌を含むクロストリジア綱の細菌の染色体に幅広く保存されていた。

CplR、Ard1、VmlR2の遺伝子系統解析 出所：筑波大学

　研究グループは、ディフィシル菌のARE-ABCF遺伝子が、リンコサミド系とプレウロムチリン系の抗菌薬に対する薬剤耐性を媒介することを明らかにし、同遺伝子をcpIR（Clostridial pleuromutilin and lincosamide resistance）と命名した。

　また、ディフィシル菌が、cpIRと可動性因子にコードされている薬剤耐性遺伝子ermBを同時に持つことで、リンコサミド系抗菌薬に対する耐性が相乗的に上昇することを見出した。

　さらに、ディフィシル菌のcpIR発現が抗菌薬に応答して誘導されるメカニズムが明らかになった。cpIR mRNA上には、タンパク質CpIRをコードする領域以外にuORFと呼ばれるペプチドをコードする領域が存在する。抗菌薬がある場合は、リボソームと結合してuORFの翻訳が停止し、cpIR mRNAの二次構造が変化する。その結果、転写が終結せずに、転写の伸長と翻訳が促進される。

抗菌薬に応答したcpIR遺伝子発現機構のモデル 出所：筑波大学

　多くの細菌が有するARE-ABCFは院内感染の原因として知られているが、生物ごとに遺伝子配列が異なり、多様性や薬剤耐性との関係は解明されていなかった。また、ディフィシル感染症は、特にリンコサミド系抗菌薬の投与により発生することが示されており、ARE-ABCFとその遺伝子発現制御機構を標的とした予防、治療薬への応用が期待される。