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オキシテトラサイクリンは広範囲の抗菌スペクトルを持つテトラサイクリン系抗生物質であり、このグループの中で2番目に発見された薬剤である。
オキシテトラサイクリンは、細菌が必須タンパク質を産生する能力を阻害することで作用します。これらのタンパク質がなければ、細菌は増殖、分裂、数の増加ができません。したがって、オキシテトラサイクリンは感染の拡大を阻止し、残った細菌は免疫系によって殺されるか、最終的には死滅します。
オキシテトラサイクリンは幅広い種類の細菌に対して有効である。しかし、一部の細菌株はこの抗生物質に対する耐性を獲得しており、そのため一部の感染症の治療における有効性が低下している。
オキシテトラサイクリンは、オウム病、トラコーマ、尿道炎などのクラミジア感染症や、肺炎などのマイコプラズマ菌による感染症の治療に使用されます。
オキシテトラサイクリンは、ニキビの発生に関与する皮膚上の細菌（アクネ菌）に対する作用があるため、ニキビの治療に用いられます。また、インフルエンザ菌に対する作用があるため、慢性気管支炎の増悪の治療にも用いられます。オキシテトラサイクリンは、リケッチアと呼ばれる微生物群によって引き起こされる感染症（例：ロッキー山紅斑熱）など、その他のまれな感染症の治療にも用いられることがあります。感染症の原因菌がオキシテトラサイクリンに感受性があることを確認するために、通常は組織サンプルが採取されます。例えば、感染部位からの綿棒による検体、尿サンプル、または血液サンプルなどです。
オキシテトラサイクリンは1949年に特許を取得し、1950年に商業的に使用されるようになりました。[ 1 ]世界保健機関の必須医薬品リストにテトラサイクリンの代替薬として掲載されています。[ 2 ]
オキシテトラサイクリンは、他のテトラサイクリンと同様に、一般的なものからまれなものまで、多くの感染症の治療に使用されます。吸収プロファイルが優れているため、中等度のニキビに対してはテトラサイクリンよりも好まれ、通常6～8週間、1日4回250～500mgの用量で 使用されますが、3か月経っても改善が見られない場合は代替薬を検討する必要があります。[ 3 ]
ペニシリンに過敏な患者では、スピロヘータ感染症、クロストリジウム創傷感染症、炭疽の治療に用いられることがある。オキシテトラサイクリンは、呼吸器系および尿路感染症、皮膚、耳、眼、淋病の治療に用いられるが、近年、この種の薬剤に対する細菌の耐性が大幅に増加したため、これらの目的での使用は減少している。この薬剤は、アレルギーのためにペニシリンやマクロライドが使用できない場合に特に有用である。マクロライドやキノロンの代替として、レジオネラ症の治療に用いられることがある。
オキシテトラサイクリンは、非特異性尿道炎、ライム病、ブルセラ症、コレラ、発疹チフス、野兎病、およびクラミジア、マイコプラズマ、リケッチアによる感染症の治療に特に有効です。しかし、ドキシサイクリンは薬理学的特性が向上しているため、これらの適応症の多くにおいて、現在ではオキシテトラサイクリンよりも好まれています。
標準投与量は、 経口で6時間ごとに250～500mgです。特に重症の感染症の場合、投与量を増量することがあります。オキシテトラサイクリンは、筋肉内注射、またはクリーム、眼軟膏、点眼薬などの形で局所投与されることもあります。
副作用は主に、テトラサイクリン系抗生物質に共通する消化器系および光線過敏性アレルギー反応です。非常にまれではありますが、歯や骨などのカルシウムを多く含む臓器を損傷する可能性があります。また、鼻腔の侵食を引き起こすこともあります。そのため、テトラサイクリン系抗生物質は、他に明らかな代替薬がないと専門医が承認した特定の条件下を除き、妊婦、授乳婦、および12歳未満の小児の治療には使用すべきではありません。広域スペクトル抗生物質による治療後には、カンジダ症（鵞口瘡）が発生することも珍しくありません。
オキシテトラサイクリンは、ファイザー研究所近くの土壌サンプルからフィンレイらによって初めて発見され、当時新種の放線菌ストレプトマイセス・リモサスが得られた。 [ 4 ] 1950年、フランシス・A・ホックスタイン率いるファイザーの研究グループは、ハーバード大学の有機化学者ロバート・B・ウッドワードと緩やかな協力関係でオキシテトラサイクリンの化学構造を解明し、ファイザーがテラマイシンという商品名でこの薬を大量生産できるようにした。 [ 5 ] [ 6 ]この発見はテトラサイクリン研究における大きな進歩であり、今日最も広く使用されている抗生物質の1つであるオキシテトラサイクリン誘導体ドキシサイクリンの発見への道を開いた。 [ 6 ]
オキシテトラサイクリンは、構造的に多様な芳香族ポリケチド系抗生物質（細菌性芳香族ポリケチドとも呼ばれる）に属し、ストレプトマイセス属細菌がII型ポリケチド合成酵素（PKS）を介して産生する。[ 7 ] II型PKSを介して産生される他の化合物は、ドキソルビシンなどの抗がん剤からテトラサイクリンなどの抗生物質まで、重要な生物活性化合物である。オキシテトラサイクリンの生合成は、大きく3つの段階に分けられる。[ 6 ] 1つ目は、最小限のポリケチド合成酵素（PKS）によるアミド化ポリケチド骨格の形成、2つ目はポリケチド骨格の環化、そして最後に、テトラサイクリンと共通の中間体である無水テトラサイクリンの形成によってオキシテトラサイクリンが産生される。
オキシテトラサイクリンの生合成は、PKS酵素であるケトシンターゼ（KS）、鎖長因子（CLF）、アシルキャリアタンパク質（ACP）、およびアシル転移酵素（オキシテトラサイクリン遺伝子クラスターではOxyA、OxyB、OxyC、OxyPとしてコードされている）[ 8 ]を利用して、開始単位であるマロナミル-CoAに8つのマロニル-CoA伸長単位を付加する反応を触媒することから始まります。ポリペプチド骨格の伸長プロセスは、線状の四環式骨格が形成されるまで、クライゼン様脱炭酸反応の連続によって起こります。 [ 9 ]このように、最小限のPKSは、合成酵素後の修飾酵素を一切必要とせずに、完全なアミド化ポリケチド骨格を形成します（図1）。
線状四環式骨格の形成後、位置選択的に4つの連続した環化反応が起こり、オキシテトラサイクリンと他のテトラサイクリン系抗生物質の両方の共通前駆体であるプレテトラミドとして知られる芳香族天然物が生成されます。 [ 10 ]オキシテトラサイクリン遺伝子クラスターでは、これらの酵素はOxyK（アロマターゼ）、OxyN（シクラーゼ）、およびOxyI（シクラーゼ）としてコードされています。[ 11 ]プレテトラミドの形成により、オキシテトラサイクリンの生合成経路で最も重要な中間体の1つであるアンヒドロテトラサイクリンが生成されます。[ 12 ]アンヒドロテトラサイクリンは、この生合成経路で最初の機能化されたA環を含んでいます。
アンヒドロテトラサイクリンの生成後、ATCモノオキシゲナーゼ（OxyS）は補因子NADPHと大気中の酸素の存在下でC-6位をエナンチオ選択的に酸化し、5a,11a-デヒドロテトラサイクリンを生成する。[ 13 ]次に、オキシテトラサイクリン遺伝子クラスターのOxyEとしてコードされるオキシゲナーゼを介して、5a,11a-デヒドロテトラサイクリンのC-5位で水酸化が起こる。これにより、中間体5a,11a-デヒドロオキシテトラサイクリンが生成される。しかし、このステップの正確なメカニズムは不明のままである。この生合成の最終ステップは、 5a,11a-デヒドロオキシテトラサイクリンのα ,β-不飽和ケトンの二重結合の還元によって起こる。この最終ステップでは、補因子NADPHが還元剤としてTchA（還元酵素）によって使用される。還元されると、共役によりエノール型が優先され、芳香族ポリケチドであるオキシテトラサイクリンが生成される。図2は、上述の生合成経路と、オキシテトラサイクリンの生合成における最終補酵素として使用されるNADPHの矢印による反応機構を示している。
オキシテトラサイクリンは、ミツバチにおけるアメリカ腐蛆病およびヨーロッパ腐蛆病の発生を抑制するために使用される。
オキシテトラサイクリンは、家畜の呼吸障害の治療に使用できます。粉末または筋肉内注射で投与されます。アメリカの畜産農家は、牛や家禽の病気や感染症を予防するために、家畜飼料にオキシテトラサイクリンを添加する。抗生物質は動物の消化管で部分的に吸収され、残りは糞便中に排泄される。農業研究局の研究者は、さまざまな環境条件に応じて糞便中のオキシテトラサイクリンの分解を研究した。彼らは、糞便の飽和度が増加すると分解が遅くなることを発見し、これは酸素レベルの低下の結果であると結論付けた。[ 14 ]この研究は、畜産農家が動物飼料中のオキシテトラサイクリンが環境、細菌、および抗菌剤耐性に及ぼす影響を理解するのに役立つ。
オキシテトラサイクリンは、放流後に再捕獲される魚に標識を付けるために使用されます。オキシテトラサイクリンは骨の形成を阻害し、成長中の骨に目に見える痕跡を残します。
オキシテトラサイクリンは、テラマイシン200（TM200）という名称で魚類用の広範囲抗菌剤として製剤化されている。 [ 15 ]これは、サケ科魚類、ナマズ、ロブスターに悪影響を与える特定の病気を制御するために使用される。