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酵素生物は実験的な抗菌療法です。[1]この用語は、「酵素」と「抗生物質」という言葉の組み合わせに由来しています。酵素は、抗菌性と抗微生物性のために広く利用されてきました。[2] エンドリシンと呼ばれるタンパク質分解酵素は、さまざまな細菌と戦うのに特に効果的であることが実証されており、酵素生物研究の基礎となっています。[3]エンドリシンはバクテリオファージに由来し、細菌細胞を溶解するのに非常に効率的です。 [1] [3]酵素生物は、世界中で動物と人間の健康に大きなリスクをもたらす薬剤耐性病原体の増殖を可能にした抗生物質耐性の問題に対処するために主に研究されています。[3]
分類
機構
エンドリシンはバクテリオファージ由来の特殊な酵素で、細菌細胞に感染してその中で増殖するウイルスです。ファージは細菌宿主と共進化しているため、エンドリシン系は細菌細胞壁の分解に非常に効果的です。[3]ファージは細菌宿主細胞の内部からエンドリシンを放出し、細菌細胞壁のペプチドグリカン結合を切断します。[4]細胞が溶解すると、バクテリオファージは子孫ウイルス粒子を環境中に放出し、それがさらに多くの細菌細胞に感染します。[5]エンドリシンは細菌細胞壁を内部から分解するだけでなく、外部から適用しても効果的で、外膜を持たないグラム陽性細菌を溶解できます。[6]酵素生物は、特定の細菌細胞に狙いを定める能力、真核細胞に対する無毒性、高度に保存されたペプチドグリカン結合を標的とするため病原体耐性のリスクが低いことを利用して、エンドリシンを病原体と戦うために利用します。 [4]エンドリシンを投与すると、酵素メカニズムにより細菌の急速な殺菌率が観察されており、異なるエンドリシン間の相乗効果や抗生物質との併用により、細菌感染症の治療結果が改善されます。[3]
研究
抗菌療法としてのエンドリシンに関する最も初期の研究の一つでは、マウスの口腔連鎖球菌感染症がバクテリオファージエンドリシン治療後に完全に根絶されました。 [1]その後の研究では、連鎖球菌ファージƛSA2およびB30のエンドリシン、ならびにエンドリシンLysK、CHAPK、および改変されたリシンLysKΔアミダーゼのすべてが、乳製品業界で広まりコストのかかる懸念事項である牛乳房炎の原因となるいくつかの連鎖球菌種の活性を大幅に低下させることが実証されています。 [5]ブドウ球菌ファージ812（ケイウイルス）由来のLYSDERM-Sなどのエンドリシンは、慢性MRSA創傷感染症を引き起こす病原体である黄色ブドウ球菌の薬剤耐性株を破壊するのに効果的でした。 [4] [7]バクテリオファージエンドリシンは、新生児の敗血症、髄膜炎、肺炎の主な原因となる病原体であるペニシリン耐性ストレプトコッカス・アガラクティエによる新生児感染の予防に効果的であることがわかっています。 [2] [8]他の研究では、エンドリシンがバチルス、エンテロコッカス、ストレプトコッカスのさまざまな種による感染と戦うのに効果的であること、また大腸菌やリステリア菌によるバイオフィルム形成を防ぐ効果があることが実証されています。[2]
歴史
抗生物質耐性
2020年7月現在、世界保健機関は抗生物質耐性を「今日の世界の健康、食糧安全保障、開発に対する最大の脅威の一つ」とみなしている。[9]病原体が薬剤耐性になるプロセスは様々だが、自己投薬や高齢者コミュニティにおける抗生物質の過剰処方など、いくつかの種類の抗生物質の誤用が、薬剤耐性肺炎球菌（PRSP）、黄色ブドウ球菌（MRSA）、その他のグラム陰性桿菌の蔓延に関係していると考えられている。[2] [10]かつては容易に治療できた尿路感染症などの症状は、感染を引き起こす細菌が複数の薬剤に対する耐性を獲得したため、対処がますます困難になっている。[10]抗生物質耐性病原体の増加により、革新的な抗菌療法の研究が求められている。[9] [11]
参照
参考文献
- ^ abc Nelson D, Loomis L, Fischetti VA (2001 年 3 月). 「バクテリオファージ溶解酵素を用いた A 群連鎖球菌によるマウスの上気道コロニー形成の予防と除去」.米国科学アカデミー紀要. 98 (7): 4107–12. Bibcode :2001PNAS...98.4107N. doi : 10.1073/pnas.061038398 . PMC 31187. PMID 11259652 .
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- ^ ab Yoshikawa TT (2002 年 7 月). 「抗菌薬耐性と老化: 抗生物質時代の終焉の始まり?」. Journal of the American Geriatrics Society . 50 (7 Suppl): S226-9. doi :10.1046/j.1532-5415.50.7s.2.x. PMID 12121517. S2CID 22495727.
- ^ CDC (2020-11-06). 「CDCの取り組み: 抗生物質耐性 (AR) 解決イニシアチブ」。米国疾病予防管理センター。2021年5月4日閲覧。