最近の 自然微生物学 アムホテリシン B (AmB) 耐性の原因となるメカニズムを研究します。 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
C.ネオフォルマンス 髄膜炎を引き起こす真菌性病原体であり、世界中で毎年約 180,000 人の死者を出しています。 現在、AmB は真菌性髄膜炎の治療に利用できる唯一の殺真菌薬です。
AmB に対する遺伝的耐性は、髄膜炎を引き起こす真菌では一般的な現象ではありません。 C.ネオフォルマンス。 ただし、クリプトコッカス髄膜炎の臨床転帰は、AmB 耐性に大きく依存します。
静真菌耐性は、最小発育阻止濃度 (MIC) を超える薬物濃度で増殖する真菌亜集団の能力を表します。 AmB耐性が誘発される可能性があるかどうかを理解することが不可欠です 生きている 宿主要因による。
研究について
宿主代謝物の影響 の効能 排除するAmB C.ネオフォルマンス 代謝産物と薬物のスクリーニング戦略に基づいて評価されました。 この目的のために、340 個の代謝産物を含む BIOLOG 表現型マイクロアレイをスクリーニングに使用しました。
99% の細胞を死滅させるための最小期間の評価 (MDK99) など、時間死滅曲線に基づくアプローチを使用して、AmB に対する真菌耐性を定量化しました。
研究結果
リン、窒素、硫黄ベースの代謝産物を含む培地で増殖させた細胞では、より高い平均細胞生存率が観察されました。 対照的に、このタイプの耐性は、炭素ベースの代謝産物を含む培地で増殖させた細胞では観察されませんでした。 BIOLOG 窒素、リン、硫黄プレートには炭素源として高レベルのグルコースが含まれているため、グルコースが AmB 耐性を誘導した可能性があります。
実験結果に基づいて、グルコース濃度とAmB耐性の間に正の相関関係が確立されました。 しかし、グルコースをガラクトースに置き換えた場合、AmBに対するこのタイプの真菌耐性は観察されませんでした。 重要なことに、グルコース誘導性のAmB耐性は主要栄養素に依存しませんでした。
MDK99 評価により、2 ～ 5 ミリモル (mM) の脳ブドウ糖が AmB 耐性を強く誘導する可能性があることが明らかになりました。 ヒト脳脊髄液（CSF）は脳の主要な部位であるため、さらなる評価に使用されました。 C.ネオフォルマンス 髄膜炎中の感染症。
対照CSFサンプルでは、グルコースオキシダーゼ（GOX）ベースの戦略を使用してグルコースが除去されました。 ここでは、AmB 耐性が観察されました。 C.ネオフォルマンス感染者 ヒトCSFサンプル。 興味深いことに、AmB耐性は観察されませんでした。 C.ネオフォルマンス グルコースを含まない酵素処理されたCSFサンプル中で培養された細胞。
真菌制御因子 Mig1 は、生命を脅かすクリプトコッカス髄膜炎の際にグルコース誘発性 AmB 耐性を引き起こす重要な決定因子であることが判明しました。 クリプトコッカス性髄膜炎のマウスモデルでは、ほとんどの C.ネオフォルマンス-感染した マウス脳組織内の細胞は、Mig1 の核局在を示しました。 したがって、脳ブドウ糖は Mig1 媒介 GR を誘導し、AmB 耐性を発揮する可能性があります。
さらなる動物ベースの実験により、クリプトコッカスの毒性におけるMig1の役割が確認されました。 重要なのは、Mig1 は AmB 耐性に影響を与えないことです。 ただし、これは抗真菌耐性に特異的な遺伝子です。
Mig1 が AmB 耐性を媒介する根本的なメカニズムは、AmB の主な標的であるエルゴステロールの合成を阻害することによるものです。 Mig1 はまた、エルゴステロールをめぐって AmB と競合するイノシトールホスホリルセラミド (IPC) の生成も促進します。
リピドミクス分析により、Mig1 の破壊がいくつかの膜脂質成分レベルの変化を引き起こすことが示され、これは Mig1 が AmB 耐性と膜の完全性を結び付ける上で重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。 総合すると、寛容特異的遺伝子としての Mig1 の同定は、臨床転帰を改善するための治療標的として使用できる可能性があるため、多くの潜在的な医学的意義を持っています。
今回の研究では、耐性菌に対するAmB活性の悪化におけるAbAの役割も解明された。 C.ネオフォルマンス 細胞。 AbA単独では、クリプトコッカス脳感染症の治療において限られた有効性しか示さなかったが、AmBと組み合わせると、クリプトコッカス髄膜炎のマウスモデルにおいてより優れた治療効果が観察された。 注目すべきことに、AbA-AmBの治療効果は、臨床的に推奨されているAmB-フルシトシンの組み合わせに取って代わりました。
結論
今回の研究により、脳内に豊富に存在するグルコースが、髄膜炎時にグルコース抑制制御因子Mig1を介して真菌AmB耐性を誘導することが明らかになった。 グルコース以外の宿主要因が薬剤耐性に影響を与えるかどうかをよりよく理解するには、今後の研究が必要です。 さらに、高血糖値が真菌血症中の殺真菌耐性に影響を与えるかどうかを判断するには、追加の研究が必要です。
参考雑誌:
- チェン。 L.、Tian、X.、Zhang、L.、 他。 (2024) 脳ブドウ糖は、髄膜炎中にクリプトコッカス・ネオフォルマンスのアムホテリシン B に対する耐性を誘導します。 自然微生物学 1-13. 土井:10.1038/s41564-023-01561-1
1705585523
#真菌性髄膜炎治療におけるアムホテリシン #に対する耐性の誘導におけるグルコースの役割
2024-01-18 13:19:00
