ナイセリア

ナイセリア属は、多くの動物の粘膜に定着する細菌の大きな属である。ヒトに定着する11種のうち、病原性を持つのはN. meningitidisとN. gonorrhoeaeの。

ナイセリア属は、グラム陰性細菌の一種で、グラム陰性細菌の大きなグループであるシュードモナス門に属します。ナイセリア属の双球菌は、顕微鏡で見るとコーヒー豆に似ています。 ^{[ 1 ]}

医学的に重要なナイセリア属菌はすべて、カタラーゼとオキシダーゼの両方に陽性反応を示します。ナイセリア属菌は、酸を生成する糖の種類によって識別できます。例えば、淋菌（N. gonorrhoeae）はグルコースのみから酸を生成しますが、髄膜炎菌（N. meningitidis）はグルコースとマルトースの両方から酸を生成します。

多糖体カプセル。髄膜炎菌（N. meningitidis）は、細菌の外膜を囲み、血清中の可溶性免疫エフェクター機構から保護する多糖体カプセルを持っています。これは細菌にとって必須の病原性因子と考えられています。 ^{[ 5 ]}淋菌（N. gonorrhoeae）にはこのようなカプセルはありません。

リポ多糖（LPS）を持つ他のほとんどのグラム陰性細菌とは異なり、ナイセリア属の病原性種と常在菌種の両方が、コア多糖と脂質Aからなるリポオリゴ糖（LOS）を持っています。LOSはエンドトキシンとして機能し、抗菌ペプチドから保護し、尿道上皮のアシアロ糖タンパク質受容体に付着します。LOSはヒトの免疫系を強く刺激します。LOSのシアリル化（酵素Lstによる）は好中球による貪食と補体沈着を阻害します。ホスホエタノールアミンによるLOSの修飾（酵素LptAによる）は抗菌ペプチドと補体に対する耐性を与えます。同じ種の株でも、異なるLOS糖鎖型を産生する能力があります。^{[ 6 ]}

ナイセリア属は 、ドイツの細菌学者アルベルト・ナイサーにちなんで名付けられました。彼は1879年に、ヒトの淋病の原因菌である淋菌（Neisseria gonorrhoeae ）を初めて発見しました。ナイサーはまた、ハンセン病の原因菌であるらい菌（Mycobacterium leprae）の発見にも貢献しました。これらの発見は、彼が開発に携わった新しい染色技術によって可能になりました。

少なくとも 10 種のナイセリア属のゲノムが完全に配列決定されています。^{[ 3 ]}最もよく研​​究されている種は、70 株以上が完全に配列決定されているN. meningitidisと、少なくとも 10 株が完全に配列決定されているN. gonorrhoeaeです。その他の完全なゲノムは、 N. elongata、N. lactamica、^{[ 7 ]}およびN. weaveriで利用可能です。全ゲノムショットガン配列は、他の数百の種と株で利用可能です。^{[ 8 ]} N. meningitidis は2,440 ～ 2,854 個のタンパク質をコードし、N. gonorrhoeae は2,603 ～ 2,871 個のタンパク質をコードします。N. weaveri（株NCTC 13585）は、コードされたタンパク質がわずか2,060個しかない既知の最小のゲノムを持っています^{[ 9 ]} 。ただし、N. meningitidis MC58は2,049個の遺伝子しか持っていないと報告されています^{[ 3 ]。}ゲノムは一般的に非常に似ています。たとえば、N. gonorrhoeae （株FA1090）のゲノムをN. meningitidis （株H44/76）のゲノムと比較すると、68%の遺伝子が共有されています^{[ 8 ] 。}

髄膜炎菌（N. meningitidis）と淋菌（N. gonorrhoeae）によって引き起こされる疾患は世界的に重大な健康問題であり、その制御は包括的な髄膜炎菌ワクチンの入手可能性と普及に大きく依存している。ナイセリア属ワクチンの開発は、これらの生物の性質、特に外表面成分の異質性、変動性、および/または免疫原性の低さのために困難であった。厳密にヒト病原体であるこれらの生物は宿主環境に高度に適応しているが、変化する微小環境に適応し続け、宿主免疫系による排除を回避するためにいくつかのメカニズムを進化させてきた。現在、血清群A、B、C、Y、およびW-135髄膜炎菌感染症はワクチンで予防できる。^{[ 10 ]}しかし、淋菌ワクチンの開発の見込みは低い。^{[ 11 ]}

淋菌におけるセファロスポリン耐性、特にセフトリアキソン耐性の獲得は、淋病の治療を著しく複雑化させ、淋菌は現在「スーパーバグ」に分類されている。^{[ 12 ]}

遺伝子形質転換とは、受容細菌細胞が隣接する細胞からDNAを取り込み、組換えによってこのDNAを受容者のゲノムに組み込むプロセスである。N . meningitidisとN. gonorrhoeaeでは、DNA形質転換には、ドナーDNAの短いDNA配列（コード領域に存在する9～10個のモノマー）の存在が必要である。これらの配列はDNA取り込み配列（DUS）と呼ばれる。DUSの特異的認識は、IV型ピリンによって媒介される。^{[ 13 ]} Davidsenら^{[ 14 ]}は、N. meningitidisとN. gonorrhoeaeでは、 DNA修復と組換え（および制限修飾と複製）に関与する遺伝子において、他の注釈付き遺伝子群よりもDUSが有意に高い密度で出現することを報告した。これらの著者らは、DNA修復および組換え遺伝子におけるDUSの過剰表現は、受容細胞で損傷した対応する遺伝子を置き換えることができるゲノム維持遺伝子を優先的に取り込むことによって、DNA修復および組換え機構の完全性を維持する利点を反映している可能性があると提案した。CaugantとMaidenは、DUSの分布は、組換えが主にゲノム修復のメカニズムであり、時折多様性の生成につながり、さらにまれに適応的であるという事実と一致していると指摘した。^{[ 15 ]} また、Michodら^{[ 16 ]}は、 N. gonorrhoeaeにおける形質転換の重要な利点は、宿主の食細胞による酸化攻撃によって引き起こされる酸化DNA損傷の組換え修復であると示唆した。

2年ごとに開催される国際病原性ナイセリア会議（IPNC）は、ナイセリア属のあらゆる側面に関する最先端の研究を発表するフォーラムです。これには、 N. meningitidis、N. gonorrhoeae 、および共生種の免疫学、ワクチン学、生理学、代謝が含まれます。最初のIPNCは1978年に開催され、最新のものは2016年9月に開催されました。通常、会議の開催地は北米とヨーロッパの間で交互に行われますが、2006年に初めてオーストラリアで開催され、会場はケアンズでした。^{[ 17 ]}