で発表された最近の研究では、 自然微生物学研究者らは真菌性髄膜炎の病原体における代謝物、薬物、真菌の相互作用を調査した クリプトコッカス・ネオフォルマンス。
勉強： 髄膜炎時に脳ブドウ糖がアムホテリシン B に対するクリプトコッカス・ネオフォルマンスの耐性を誘導する。 画像クレジット: Kateryna Kon/Shutterstock.com
背景
抗生物質耐性とは、高用量の殺菌剤に耐える脆弱な集団の能力を指し、細菌感染症の治療効果が制限されます。 宿主由来因子が以下のような真菌性疾患において果たす役割 C.ネオフォルマンス は不確かです。
アムホテリシン B (AmB) は、真菌性髄膜炎に対する唯一の殺真菌治療法です。 ただし、遺伝的耐性はまれです。 治療結果は、遺伝的に敏感なカンジダ分離株に感染した個人のフルコナゾールに対する真菌耐性に影響を与えます。
研究について
本研究では、研究者らは宿主の代謝産物によって生成される生体内でのAmB耐性を調査した。
宿主代謝産物の影響を評価するには の効能 AmB に対して C.ネオフォルマンス研究者らは、BIOLOG 表現型マイクロアレイに基づいた代謝物薬物スクリーニング技術を開発しました。
彼らは、主な拠点である上海長正病院からヒト脳脊髄液（CSF）サンプルを受け取りました。 C.ネオフォルマンス 髄膜炎中の感染症。 彼らは、高速陰イオン交換クロマトグラフィー (HPAEC) 装置を使用してサンプル中のグルコースを定量しました。
彼らは、グルコースの存在下で野生型株と mig1 株に対する AmB の有効性をテストしました。 彼らは、核局在化とMig1媒介AmB寛容との関係を調べるための単一細胞ベースの方法を考案した。
研究チームは、マウスの脳感染後のAmB耐性におけるMig1の役割を調べ、脳グルコースがMig1媒介GRとAmB耐性の可能性を生成するかどうかを調査した。
彼らは、時系列リボ核酸配列決定 (RNA-seq) を使用して、薬物耐性 (グルコース) または薬物感受性 (ガラクトース) 条件下で AmB 曝露後の野生型および mig1 真菌における動的遺伝子発現を調べました。 彼らは、グルコースの利用可能性に応答する野生型細胞と mig1 細胞のリピドームを調べました。
研究者らは、エルゴステロール合成阻害剤であるテルビナフィンがグルコース誘導性のAmB耐性に及ぼす影響を調べた。 彼らはイノシトール ホスホリルセラミド (IPC) を クリプトコッカス・ネオフォルマンス 細胞を観察し、AmB 耐性に対するその影響を調査しました。
彼らは、表面プラズモン共鳴（SPR）分光法を使用して、イノシトールホスホリルセラミドがエルゴステロールに関してアムホテリシンBと競合し、AmBの殺傷能力を制限するかどうかを調査しました。 C.ネオフォルマンス 細胞。
研究者らは、C57BL/6Jマウスに105匹の野生型マウスを静脈内注射した。 クリプトコッカス・ネオフォルマンス 細胞を使用して、AbA と AmB の同時投与と AmB 単独療法の有効性を評価します。 彼らはAmBを1日1回、3.0 mg/kgで1～2週間投与した。
彼らは、AbAの脳へのアクセスを改善するために、脳を標的としたリポソーム薬物送達戦略を採用した。 彼らは感染から7日後に動物を屠殺し、脳組織を検査して真菌数を評価し、コロニー形成単位（cfu）を数えた。
彼らは、 C.ネオフォルマンス インビトロおよびインビボでの生物発光株を調べ、遺伝子置換を検証するためにポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) を使用しました。
結果
研究者らは、mig1 細胞における 2-DG による増殖阻害が大幅に減少することを発見し、GR におけるクリプトコッカス Mig1 の役割を確認しました。
この発見は、脳内で観察される濃度と同等の濃度のグルコースがAmB耐性を顕著に生成する可能性があることを示しており、グルコース誘発性AmB耐性がヒトの脳に存在する可能性があることを示唆している。
研究者らはガラクトース抑制（GR）を確立しました。 クリプトコッカス・ネオフォルマンス そして、非代謝型グルコース類似体である2-デオキシグルコース（2-DG）がAmB耐性を誘導することに成功したことを発見した。
この発見は、グルコース異化作用ではなくGR活性化がグルコース誘導性薬物耐性につながるという理論を裏付けるものである。
真菌のグルコース抑制活性化因子 Mig1 を介して、脳のグルコースが増加 C.ネオフォルマンス マウス脳組織および患者CSFにおけるAmBに対する耐性。
Mig1調節耐性は、AmBの標的であるエルゴステロール合成を減少させ、エルゴステロールに対するアムホテリシンBの競合物質であるイノシトールホスホリルセラミドの合成を増加させることにより、マウス動物におけるクリプトコッカス誘発性髄膜炎の治療効果を低下させた。
さらに、真菌特異的イノシトールホスホリルセラミドシンターゼの阻害剤であるアムホテリシン B とオーレオバシジン A は、クリプトコッカス誘発性髄膜炎に対してマウスで臨床的に示されている治療法を上回りました。
炭素ベースの代謝産物と比較して、グルコースはAmB耐性を引き起こします。 C.ネオフォルマンス窒素、リン、硫黄を含む代謝物を含む条件下では生存率が高くなります。 グルコースは、アムホテリシン B に対するクリプトコッカスの耐性を促進する重要な炭素グループの代謝産物であり、その含有量は AmB 耐性刺激と良好な相関関係があります。
ガラクトースをグルコースに置き換えると、AmB 療法後に生存する真菌細胞数は BIOLOG プレートの数に近づきました。
ガラクトースのような炭素ベースの分子は薬物耐性をうまく引き起こすことができないため、グルコース誘発性のアムホテリシンB耐性は主要栄養素の摂取には依存しませんでした。
GOX は CSF からグルコースを迅速に除去し、一方、二酸化マンガン療法は H2O2 レベルを減少させました。 グルコン酸はアムホテリシン B 耐性にほとんど影響を与えませんでした。 C.ネオフォルマンス AmB に対する耐性は、ヒト CSF で培養されたクリプトコッカス髄膜炎患者からの CSF サンプルで報告されました。
真菌制御因子 Mig1 は、グルコース誘導性 AmB 耐性において重要な役割を果たしています。 グルコース代謝中間体はAmB耐性を誘導しなかった。このことは、グルコース耐性が異化ではなくその制御的役割に依存していることを示している。
クリプトコッカス髄膜炎マウスモデルでは、Mig1 媒介 AmB 寛容により治療効果が低下しました。 この研究では、AmB と AbA が相加的に影響を与えることも示されました。 C.ネオフォルマンス これは、クリプトコッカス髄膜炎の治療法の可能性を示しています。
結論
研究結果は、クリプトコッカス髄膜炎においてグルコースがグルコース抑制制御因子Mig1を介して真菌AmB耐性を高めることを示した。 in vivoでは、宿主が獲得した代謝産物が殺真菌耐性を誘発する可能性があります。
Mig1 を介した脳の耐糖能は、ラットにおける AmB 治療効果を劇的に低下させました。 この発見は、真菌の耐性特異的遺伝子が補助療法の実行可能な標的である可能性を示しました。
g1 破壊により膜脂質成分が大幅に変化し、Mig1 が AmB 耐性と膜の完全性において役割を果たしている可能性があることが示されました。
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#新しい研究は脳ブドウ糖が真菌性疾患の治療にどのような影響を与えるかを示しています
2024-01-16 13:37:00
