意味
交差耐性とは、ある物質に対する耐性が発達すると、同様の方法で耐性を獲得できる一つまたは複数の物質に対する耐性が発達するという考え方です。これは、排出ポンプのような単一のメカニズムによって複数の化合物に対する耐性が提供される場合に発生します。[ 3 ]これにより、毒性物質の濃度を低レベルに保つことができ、複数の化合物に対して同様の効果が得られます。ある化合物に反応してこのようなメカニズムの活性を高めると、他の化合物にも同様の効果があります。交差耐性の正確な定義は、関心のある分野によって異なります。
害虫駆除
害虫管理において、交差耐性は、害虫集団が同一化学物質群内の複数の殺虫剤に対して耐性を獲得することと定義される。[ 4 ]微生物の場合と同様に、これは結合標的部位の共有によって生じる可能性がある。例えば、カドヘリンの変異により、H. armigeraでは Cry1Aa と Cry1Ab に対する交差耐性が生じる可能性がある。また、複数の殺虫剤に対する耐性が、同じメカニズムではなく異なるメカニズムによって生じる多重耐性も存在する。 [ 5 ]
微生物
別のケースでは、ウイルスが以前に別の薬剤に曝露された結果として新しい薬剤に対する耐性を獲得することと定義されています。[ 6 ]あるいは、微生物の文脈では、単一の分子メカニズムの結果として複数の異なる抗菌剤に対する耐性を獲得することと定義されています。[ 7 ]
抗生物質耐性
交差耐性は、臨床的に重要な分野である抗生物質耐性の広範な問題に深く関わっています。細菌における多剤耐性の発生は継続的に増加しています。これは、さまざまな環境での抗菌化合物の広範な使用が一因となっています。[ 8 ]しかし、抗生物質に対する耐性は、必ずしも抗菌化合物への曝露の結果ではなく、複数の方法で発生する可能性があります。
構造的類似性
交差耐性は、類似クラスおよび異なるクラスの抗生物質のように、化学的に類似した化合物間で発生する可能性があります。[ 9 ]とはいえ、構造的類似性は抗生物質耐性の弱い予測因子であり、比較においてアミノグリコシドを除外すると、抗生物質耐性を全く予測しません。 [ 10 ]
ターゲット類似性
交差耐性は、標的の類似性によって最も一般的に発生します。これは、抗菌剤が同じ標的を持ち、同様の方法で細胞死を開始し、または同様のアクセス経路を持つ場合に可能です。例として、抗生物質と消毒剤の間の交差耐性があります。特定の消毒剤に曝露すると、抗生物質の低レベルを維持できる排出ポンプをコードする遺伝子の発現が増加する可能性があります。したがって、細胞から消毒剤化合物を除去するために使用されるのと同じメカニズムが、細胞から抗生物質を除去するためにも使用できます。[ 11 ]別の例として、抗生物質と金属の間の交差耐性があります。前述のように、化合物は構造が類似している必要はありません。化合物を細胞から除去するために同じメカニズムが使用される場合にも発生する可能性があります。細菌Listeria monocytogenesでは、金属と抗生物質の両方を排出できる多剤排出トランスポーターが発見されています。[ 12 ] [ 13 ]実験的研究により、亜鉛への曝露が抗生物質に対する細菌の耐性レベルの上昇につながる可能性があることが示されています。[ 14 ]他のいくつかの研究では、さまざまな種類の金属と抗生物質に対する交差耐性が報告されています。これらは、薬剤排出システムやジスルフィド結合形成システムなどのいくつかのメカニズムを介して作用します。このことから考えられるのは、抗菌化合物の存在だけでなく、重金属への曝露などの環境要因も抗生物質に対する耐性の発達につながる可能性があるということです。[ 3 ]
副次的感受性
交差感受性とは、ある薬剤に対する耐性が別の薬剤に対する感受性の増加につながる現象です。この概念は細菌[ 15 ]と病原性真菌[ 16 ]の両方で研究されています。研究者らは、交差感受性に基づく治療法が試験管内で耐性菌集団に対して有効であることを発見しました[ 16 ] 。これは、一般的に使用されている抗生物質に対する交差耐性によって引き起こされる害に対処する取り組みに関して有望です[ 17 ] 。抗生物質に対する感受性の増加は、十分な増殖阻害を達成するために、より低い濃度の抗生物質を使用できることを意味します。
交差感受性の個々のメカニズムはまだ十分に理解されていませんが、交差感受性と抗菌薬耐性はトレードオフの関係にあり、抗生物質耐性によって得られる利点は、交差感受性によってもたらされるリスクによって相殺されると考えられています。[ 18 ]特定の抗菌薬耐性メカニズムは、生物の適応度を低下させ、その結果、異なるクラスの薬剤に対する脆弱性を露呈または増加させる可能性があります。この分野での研究が進むにつれて、交差感受性に基づく治療法は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、カンジダ・アウリス、カンジダ・アルビカンスなどの既知の多剤耐性病原体に対して利用される可能性があります。
参考文献
- ↑ Périchon, B.; Courvalin, P. (2009). "抗生物質耐性".微生物学百科事典. pp. 193–204 . doi : 10.1016/B978-012373944-5.00218-2 . ISBN 978-0-12-373944-5。
- ↑ Wright, Rosanna (2018年10月3日). 「細菌とファージの相互作用における交差耐性はモジュール式である」 . PLOS Biology . 16 (10) e2006057. doi : 10.1371/journal.pbio.2006057 . PMC 6188897. PMID 30281587 .
- 1 2 Pal, Chandan; Asiani, Karishma; Arya, Sankalp; Rensing, Christopher; Stekel, Dov J.; Larsson, DG Joakim; Hobman, Jon L. (2017). "金属耐性と抗生物質耐性との関連". Microbiology of Metal Ions . Advances in Microbial Physiology. Vol. 70. pp. 261–313 . doi : 10.1016/bs.ampbs.2017.02.001 . ISBN 978-0-12-812386-7PMID 28528649
- ↑ Sarwar, Muhammad; Aslam, Roohi (2020). 「昆虫媒介生物学とウイルス疫学における新たな進歩」. Applied Plant Virology . pp. 301–311 . doi : 10.1016/b978-0-12-818654-1.00023-2 . ISBN 978-0-12-818654-1。
- ↑ Wu, Yidong (2014). 「バチルス・チューリンゲンシス由来のCry毒素に対する昆虫の耐性の検出と進化メカニズム」。昆虫中腸と殺虫性タンパク質。昆虫生理学の進歩。第47巻、 297–342頁。doi : 10.1016 /B978-0-12-800197-4.00006-3。ISBN 978-0-12-800197-4。
- ↑ Locarnini, Stephen; Bowden, Scott (2010年8月)「抗ウイルス療法における薬剤耐性」Clinics in Liver Disease . 14 (3): 439– 459. doi : 10.1016/j.cld.2010.05.004 . PMID 20638024 .
- ↑ Colclough, Abigail; Corander, Jukka; Sheppard, Samuel K.; Bayliss, Sion C.; Vos, Michiel (2019年6月) 「臨床抗生物質と天然抗菌剤間の交差耐性と副次的感受性のパターン」 . Evolutionary Applications . 12 (5): 878– 887. Bibcode : 2019EvApp..12..878C . doi : 10.1111 / eva.12762 . PMC 6503891. PMID 31080502 .
- ↑ Anes, João; McCusker, Matthew P.; Fanning, Séamus; Martins, Marta (2015年6月10日). "大腸菌におけるRND排出ポンプの仕組み" . Frontiers in Microbiology . 6 : 587. doi : 10.3389/fmicb.2015.00587 . PMC 4462101. PMID 26113845 .
- ↑ Sanders, CC; Sanders, WE; Goering, RV; Werner, V (1984 年 12 月). 「キノロン系、β-ラクタム系、アミノグリコシド系抗生物質による多剤耐性の選択、特に無関係な薬剤クラス間の交差耐性について」 Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 26 (6): 797– 801. doi : 10.1128/AAC.26.6.797 . PMC 180026 . PMID 6098219 .
- ↑ヴィクトリア州ラザール。ナジ、イシュトヴァン。スポーン、レカ。チョルグジュ、バリント。ギョルケイ、アダム;ニュルゲス、アコス。ホルバス、バラズ。ヴェロス、アンドレア。ブサ・フェケテ、ロバート。ハルティアン、モニカ。ボゴス、バラス;メヒ、オルソリヤ。フェケテ、ゲルゲリー。シャッパノス、バラズ。ケーグル、バラズ (2014)。「ゲノムワイドな分析により、抗生物質の交差耐性相互作用ネットワークの決定要因が捕捉されます。 」ネイチャーコミュニケーションズ。5 : 4352。Bibcode : 2014NatCo...5.4352L。土井: 10.1038/ncomms5352。PMC 4102323 . PMID 25000950 .
- ↑ Chapman, John S. (2003年6月). 「消毒剤耐性メカニズム、交差耐性、および共耐性」. International Biodeterioration & Biodegradation . 51 (4): 271–276 . Bibcode : 2003IBiBi..51..271C . doi : 10.1016/s0964-8305(03)00044-1 .
- ↑モンタナ州マタ。バケロ、F.ペレス・ディアス、JC (2000)。「リステリア・モノサイトゲネスの多剤排出トランスポーター」。FEMS 微生物学レター。187 (2): 185–188 .土井: 10.1111/j.1574-6968.2000.tb09158.x。PMID 10856655。
- ↑ Baker-Austin, Craig; Wright, Meredith S.; Stepanauskas, Ramunas; McArthur, JV (2006年4月)「抗生物質と金属耐性の共選択」Trends in Microbiology . 14 (4): 176– 182. doi : 10.1016/j.tim.2006.02.006 . PMID 16537105 .
- ↑ Peltier, Edward; Vincent, Joshua; Finn, Christopher; Graham, David W. (2010年7月)「活性汚泥バイオリアクターにおける亜鉛誘発性抗生物質耐性」Water Research . 44 (13): 3829–3836 . Bibcode : 2010WatRe..44.3829P . doi : 10.1016/j.watres.2010.04.041 . PMID 20537675 .
- ↑オーリン、リンダBS;リアコプロス、アポストロス。ファン・デル・グラーフ、ピート・H.ローゼン、ダニエル E.ファン・ハッセルト、J・G・コーエン（2021-09-28）。「副次的感受性に基づく投与戦略の設計原則」。ネイチャーコミュニケーションズ。12 (1): 5691。Bibcode : 2021NatCo..12.5691A。土井：10.1038/s41467-021-25927-3。PMC 8479078。PMID 34584086。
- 1 2カロルス、ハンス。ソフラス、ディミトリオス。ボッカレッラ、ジョルジョ。ジェイコブス、ステフ。ビリウコフ、ウラジスラフ。グーセンス、ルイーズ。チェン、アリシア。伊那市ヴァンティゲム。ファーベーク、ティボ。ピアソン、シーベ。ロボ・ロメロ、セリア。ステナッカーズ、ハンス。ラグロウ、カトリエン。ファン・デン・バーグ、ピーター。バーマン、ジュディス（2024年11月）。 「副次的感受性は、カンジダ・オーリスにおける抗真菌薬耐性の進化を妨げる」。自然微生物学。9 (11): 2954–2969。土井: 10.1038/s41564-024-01811-w。PMID 39472696。
- ↑パル、チャバ;パップ、バラズ。ヴィクトリア州ラザール（2015年7月）。「抗生物質耐性微生物の副次的感受性」。微生物学の動向。23 (7): 401–407。土井: 10.1016/j.tim.2015.02.009。PMC 5958998。PMID 25818802。
- ↑ Roemhild, Roderich; Andersson, Dan I. (2021年1月14日). "抗生物質に対する副次的感受性のメカニズムと治療の可能性" . PLOS Pathogens . 17 (1) e1009172. doi : 10.1371/journal.ppat.1009172 . PMC 7808580 . PMID 33444399 .
