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によるマウス感染モデルに対する vancomycin あるいは teicoplanin と β-lactam 薬との併用効果

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(1)

β-lactam antibiotic-induced vancomycin resistant MRSA(BIVR)

によるマウス感染モデルに対する vancomycin あるいは teicoplanin と β-lactam 薬との併用効果

1)

アステラス製薬株式会社薬理研究所,

2)

同 医薬情報部,

3)

北里研究所抗感染症薬研究センター,

4)

北里大学医学部感染症学講座

波多野和男

1)

横田 好子

2)

花木 秀明

3)

砂川 慶介

4)

(平成 17 年 12 月 27 日受付)

(平成 18 年 1 月 20 日受理)

Key words : β -lactam antibiotic-induced vancomycin resistant MRSA, animal model, vancomycin, β-lactam, combination therapy

β -lactam antibiotic-induced vancomycin resistant MRSA(BIVR)を用いたマウス全身感染モデルで van- comycin(VCM)と ceftizoxime(CZX)の併用が拮抗作用を示すことをすでに我々は本誌で報告した.さ らに今回,他の β-lactam 薬(flomoxef,ampicillin,azthreonam,imipenem! cilastatin(IPM! CS))と VCM との併用効果を検討した結果,これらの β-lactam 薬との併用投与において VCM 単独投与に比較し生存率 が有意に低下し,腎内生菌数が増加した.また,呼吸器感染モデルにおいて,VCM とIPM ! CS を併用投与 したマウスの肺内生菌数は VCM 単独投与に比較し有意に増加した.一方,VCM と同じグリコペプチド系 薬である teicoplanin(TEIC)について同様に検討した結果,マウス全身感染モデルにおいて TEIC とIPM! CS 併用投与の生存率が TEIC 単独投与のそれより上昇し,腎内生菌数は顕著に減少した.また呼吸器感染モデ ルにおいて TEIC とIPM! CS の併用投与により肺内生菌数が有意に減少した.

以上の結果,BIVR による感染はモデルの種類によらず VCM は β -lactam 薬との併用投与で拮抗作用を示 し,TEIC は β-lactam 薬との併用投与で相乗作用を示した.

〔感染症誌 80:243〜250,2006〕

MRSA 感染症はしばしば免疫低下患者で発症し,

ひとたび発症すると重篤な感染症へと進展する.わが 国 で は,MRSA 感 染 治 療 薬 と し て vancomycin

(VCM),teicoplanin(TEIC),arbekacin(ABK)

の 3 薬剤が承認され使用されているが,臨床現場では β-lactam 薬と併用されることが多い

1)2)

.我々は MRSA の一部の菌株で,VCM と β-lactam 薬を同時に作用さ せると VCM の抗菌力が減弱する株が存在することを 見出し,これらの菌株を β -lactam antibiotic-induced vancomycin resistant MRSA (BIVR)と命名した

3)

. 1999 年から 2002 年に分離された MRSA 717 株中 45

株,6.3% が VCM と ceftizoxime(CZX)の併用で拮 抗作用を示し,疫学調査によりこの BIVR は年々増加 傾向にあることを報告した

4)〜7)

.最近になって Gold- stein ら

8)

もグリコペプチド中等度耐性 Staphylococcus

aureus 中に,VCM と cefotaxime の併用で拮抗作用を

示す株が存在するという同様の報告をしている.これ らの報告はいずれも in vitro 実験(ディスク法)によ る 現 象 で あ る が,臨 床 現 場 で 果 た し て VCM と β- lactam 薬併用療法が in vitro で示されるような拮抗作 用を示すかどうかは疑問であり,またこの現象を臨床 で確認することも困難であろうと予想される.

そこで,我々は BIVR によるマウス全身感染モデル で VCM と CZX の併用投与が拮抗的作用を示すこと を前回の検討

9)

で確認したため,今回は, β -lactam 薬 の基本骨格の異なる代表的な薬剤をそれぞれ選択し,

別刷請求先:(〒532―8514)大阪市淀川区加島2―1―6 アステラス製薬株式会社薬理研究所

波多野和男

(2)

マウス全身感染および呼吸器感染モデルを用い生存率 および臓器内生菌数の変化について検討した.また,

VCM と同様の作用機序を有するグリコペプチド薬,

TEIC について imipenem! cilastatin との併用効果を VCM のそれと比較検討をしたので報告する.

材料と方法 1.使用菌株

国内病院施設で分離された S. aureus #20021 を感 染実験に用いた.なお,本菌の薬剤感受性は,VCM:

2µg! mL, TEIC:8µg! mL, CZX:> 128µg! mL,

imipenem(IPM):64 µ g ! mL,flomoxef(FMOX):128 µg! mL,ampicillin(ABPC):32µg! mL,aztreonam

(AZT):>128µg! mLである.

2.使用薬剤

Vancomycin(略名:VCM,塩野義製薬),teicoplanin

(TEIC,ア ス テ ラ ス 製 薬),ceftizoxime(CZX,ア ス テ ラ ス 製 薬),imipenem! cilastatin(IPM! CS,

萬有製薬),flomoxef(FMOX,塩野義製薬),ampicil- lin(ABPC,明 治 製 菓)お よ び aztreonam(AZT,

エーザイ)のそれぞれ力価の明らかなものを用いた.

3.BIVR の確認実験 1)ディスク法

MRSA が BIVR であるか否かの確認は VCM 4µg!

mL含有の Mu3 培地(日本ベクトン・ディッキンソ ン)を用いた

4)

.すなわち,被験菌を Trypticase soy agar(以 下 TSA,Difco)で 35℃,24 時 間 培 養 後,

滅菌生理食塩水に懸濁し McFarland 1.0 に調整した.

この菌液を Mu3 培地上に綿棒で塗抹接種後,栄研化 学 の KB デ ィ ス ク(IPM,ABPC,FMOX,AZT)

を置いた.別途,CZX は 1mg! mL溶液をディスク(8 mmΦ,東洋濾紙)あたり 30µL 滴下・乾燥させた目 製ペーパーディスク(30µg! ディスク)を用いた.35℃

で 24 ないし 48 時間培養後,ペーパーディスク周囲に リング状の発育促進帯が観察されるか否かを観察し,

発育促進帯を示した株を BIVR と判定した.なお,こ の試験によ り S. aureus #20021 が BIVR で あ る こ と を確認した.

2)チェッカーボード法

液体希釈法で行った.薬剤の設定濃度は VCM;

64〜0.0625µg! mL,TEIC;16〜0.25µg! mL,IPM;32

〜0.0039µg! mLと し,VCM お よ び TEIC と IPM の 各々の濃度を組み合わせたパネルを Brain Heart In- fusion(BHI,BBL)で作成した.TS broth で一夜培 養した菌を 100 倍希釈し,その 1µLを BHI に接種し,

35℃,18 時間培養後 minimum inhibitory concentra- tion(MIC)を判定した.Fractional inhibitory concen- tration index(FICindex)の効果判定は大塚ら

10)

の方 法に準じて算出し最小値を 採 用 し た.FICindex が

≦0.5を相乗作用,>0.5〜<2 を相加作用,≧2 を拮抗 作用と分類した.

4.使用動物

マウス(ICR 系,雄性,4 週齢)は日本エスエルシー より購入し,十分な予備飼育の後実験に供した.実験 動物の飼育および使用に関しては,アステラス製薬の 社内動物実験委員会が定めた『動物実験に関する指 針』に従った.

5.感染モデルの作製と治療 1)全身感染マウス

感染 4 日前に cyclophosphamide(Acros Organics)

200mg! kgを腹腔内投与して好中球減少症を惹起させ たマウスを感染治療実験に供した.感染菌液の調整 は,TSA で 35℃,18〜20 時 間 培 養 し た S. aureus # 20021 を滅菌生理食塩水に懸濁し OD660nmで 2.5 に 調整した.この菌液を 5% ムチンを用い 100 倍希釈し た懸濁液(7.2×10

6

〜2.2×10

7

cfu! mL)を接種菌液と し,1 群 10 匹からなるマウスの腹腔内に菌液 0.5mL!

headを接種し,3,5 および 7 時間目に VCM または TEIC をそれぞれ皮下投与した.一方, β -lactam 薬併 用群に対しては,FMOX,ABPC,AZT またはIPM! CS をそれぞれ菌液接種後 1,3,5 および 7 時間目に皮下 投与した.なお,薬剤投与時間が重なる場合はそれぞ れ異なる部位に皮下投与を行い,感染後 7 日までマウ スの生死を観察し生存率を求めた.

また,マウス腎内残存生菌数の実験には,1 群 6 匹 のマウスを用い上記と同じスケジュールで実験を行っ た後,24 時間目にドライアイスでマウスを安楽死さ せ,無菌的に摘出した両腎に滅菌生理食塩水を加えホ モジネートした.これを原液として 10 倍希釈を繰り 返した菌液を TSA で培養後,発育したコロニーを測 定して両腎当たりの菌数を算出した.

2)呼吸器感染モデル

感 染 4 日 前 お よ び 感 染 1 日 後 に cyclophosphamid 200mg! kgおよび 100mg! kgをそれぞれマウスに腹腔 内 投 与 し て 好 中 球 減 少 症 を 惹 起 さ せ た.TSA で 35℃,18〜20 時間培養した S. aureus #20021 を滅菌 生理食塩水に懸濁し,OD660nmで 2.5 に調整後,滅 菌生理食塩水で 2 倍希釈した菌液(1.2×10

8

cfu! mL)

を感染に供した.感染実験に際し,ペントバルビター

ル 50mg! kgを静脈内投与により麻酔した 1 群 8 匹の

マウスに菌液 50µL! headを経鼻接種し,呼吸器感染

を惹起させた.VCM または TEIC は,感染後 4 時間

と 7 時間および翌日より 1 日 3 回 2 日間,計 8 回皮下

投与した.IPM! CS 併用群は感染後 2,4 および 7 時

間および翌日より 1 日 3 回 2 日間,計 9 回それぞれ異

なった部位に皮下投与した.これらのマウスは,感染

3 日目(薬剤投与終了後翌日)にドライアイスで安楽

(3)

Fi g. 1 Survi val curves f or mi ce systemi c i nf ecti on treated wi th vancomyci n monotherapy and a combi nati on wi th- a β - l actam. Broken l i nes i ndi cate van- comyci n monotherapy at 10mg/kg ( A, C and E) and 20mg/kg ( B, D and F) . Sol i d l i nes i ndi cate combi nati on the rapy at each dose of vancomyci n pl us 1mg/kg f l omoxef ( A and B) , 5mg/kg ampi ci l l i n ( C and D) and 80mg/kg az- threonam ( E and F) . The p val ue i s the probabi l i ty val ue f or a si gni f i cant di f - f erence between monotherapy and comb i nati on therapy accordi ng to the l o- grank test. Al l mi ce i n the control group and β - l actam monotherapy groups di ed wi thi n 48 hours.

死させ,摘出した肺に滅菌生理食塩水を加えてホモジ ネート後,10 倍希釈を繰り返し TSA を加えて培養 後,発育したコロニーを測定して肺当たりの生菌数を 算出した.

6.統計学的処理

単独群と併用群のマウス生存率曲線の比較は Log- rank test を用い,Probability value を求め,p <0.05 を有意に二群間に差があるとした.腎内生菌数は個々 の値の対数について平均±標準偏差を算出し,単独群 と併用群について Student-t test または Aspin-Welch test を行い,有意水準を p <0.05 とした.肺内生菌数 は個々の値の対数値について平均±標準偏差を算出 し,単独群と併用群について Dunnett multiple com- parison を行い,有意水準を p <0.01 とした.

1. In vitro 併用効果

ディスク法で BIVR と判定した株数は MRSA 16 株 中 8 株 で あ っ た.BIVR と 判 定 し た 8 株 に つ い て チェッカーボード法で FICindex を求めた結果,VCM と IPM 併用は 1〜1.05 と全ての株で相加作用,TEIC と IPM 併用は 0.26〜0.37 と全ての株で相乗作用と判 定し,FICindex の指標で見る限り拮抗作用を示す株 は存在しなかった.しかし,VCM と IPM 併用にお いて FICindex 算出部分とは別の濃度部分,すなわち VCM 2µg! mLと IPM 0.031〜0.004µg! mLの濃度範囲 で拮抗作用が認められた株が 6 株存在した.そこで,

感染実験に使用する菌株のスクリーニングのため,部

分拮抗作用の認められた 6 株中 3 株についてマウス全

身感染を行い病原性を確認し,S. aureus #20021 を本

(4)

Fi g. 2 Vi abl e bacteri al counts i n ki dney a f ter vanco- myci n monotherapy and combi nati on th erapy wi th f l omoxef at 24 hours af ter systemi c i nf ecti on. The p val ue i s the probabi l i ty val ue f or a si gni f i cant di f f er- ence between monotherapy and combi na ti on ther- apy at each vancomyci n dose. Al l mi c e i n the con- trol group di ed wi thi n 24 hours.

Fi g. 3 Compari son between the survi val cur ves of mi ce treated wi th vancomyci n or t ei copl ani n monotherapy and combi nati on therapy wi th i mi penem/ci l astati n agai nst systemi c i nf ecti on model . Broken l i nes i ndi cate 4mg/kg vancomy- ci n monotherapy ( A) or 8mg/kg tei cop l ani n monotherapy ( B) , and sol i d l i nes i nd i cate combi - nati on therapy wi th 4mg/kg vancomyci n pl us 1 mg/kg i mi penem/ci l astati n ( A) or 8 mg/kg tei copl ani n pl us 1mg/kg i mi penem/ ci l astati n ( B) . The p val ue i ndi cates the probabi l i ty of a si gni f i cant di f f erence between monot herapy and combi nati on therapy accordi ng to the l o- grank test. Al l mi ce i n the control group and i mi penem/ci l astati n monotherapy grou p di ed wi thi n 8 hours.

Fi g. 4 Compari son between vi abl e bacteri al counts i n the ki dneys of mi ce treated wi th van comyci n or tei co- pl ani n monotherapy and combi nati on t herapy wi th i mi penem/ ci l astati n at 24 hours af t er i nf ecti on. Dose were 4 or 8 mg/kg vancomyci n ( A) and 8 or 16 mg/kg tei copl ani n ( B) wi th/wi thout i mi pene m/ci astati n. The p val ue i s the probabi l i ty val ue f or a si gni f i cant di f f er- ence between monotherapy and combi na ti on therapy at each vancomyci n and tei copl ani n d ose.

研究に使用することにした.なお,S. aureus #20021 に対する FICindex は VCM+IPM 併用が 1,TEIC+

IPM 併 用 が 0.26 で あ っ た.一 方,試 験 に 供 し た β- lactam 薬すべてが,VCM と拮抗を示すことがディス ク法で確認された.

2.マウス全身感染における VCM と各種 β-lactam

薬の併用効果 1)生存率

Fig. 1にマウス全身感染に対する生存曲線を,VCM 単独群を点線で,VCM と β-lactam 薬併用群を実線で 示した.VCM と FMOX の併用において,感染 7 日 後の VCM 10mg! kgおよび 20mg! kg単独群の生存率 は 70% および 90% であったが,FMOX 1mg ! kgを 併用投与するとそれぞれ 20% および 60% となり,生 存率は併用群が低下した(Fig. 1-A,B).特に,VCM 10mg! kgと FMOX 1mg! kg併用群は VCM 単独群に 対して有意に低下した(p <0.05).ABPC との併用投 与において,VCM 10mg! kgおよび 20mg! kg単独群 の生 存 率 が 90% お よ び 100% で あ っ た の に 対 し,

ABPC 5mg! kg併用群の生存率はそれぞれ 10% およ び 90% に低下した(Fig. 1-C,D).特に VCM 10mg

! kgと ABPC 5mg ! kg併用群は VCM 単独群に対して 生存率が有意に低下した.(p <0.01).AZT との併用 において,VCM 10mg! kgおよび 20mg! kg単独群の 生存率が 40% および 100% であったのに対し,AZT 80mg ! kg併用群の生存率はそれぞれ 10% および 40%

に低下した(Fig. 1-E,F).特に,VCM 20mg! kgと

(5)

Tabl e 1 Compari son between vi abl e bacteri al counts i n the l ung of mi ce on exper i mental pneumoni a coused by S. aureus #20021 treated wi th vancomyci n mono therapy, tei copl ani n monotherapy, an d combi nati on ther- apy wi th i mi penem/ci l astati n.

Tei copl ani n ( mg/kg) Vancomyci n ( mg/kg)

Vehi cl e       Cardi nal remedy

Concomi tant

Imi penem/ci l astati n 10 20 10 20

5. 43±0. 22 6. 77±0. 25

5. 03±0. 20 6. 08±0. 11

8. 08±0. 13 No

4. 47±0. 14 5. 69±0. 25

6. 75±0. 14 7. 21±0. 10

8. 02±0. 12 1 mg/kg

3. 99±0. 19 5. 37±0. 26

7. 05±0. 11 7. 28±0. 13

7. 95±0. 10 4 mg/kg

Si gni f i cant di f f erence between monot herapy and combi nati on therapy wi th i mi pemen/ci l astati n at each dose of the cardi - nal remedy, vancomyci n and tei copl an i n, respecti vel y ( p < 0. 01) .

券犬 鹸

券献 犬献 鹸

券犬 鹸

券献 犬献 鹸

券犬 鹸

券献 犬献 鹸

券犬 鹸 券献 犬献 鹸

AZT 80mg! kg併用群は VCM 単独群に対して生存率 が有意に低下した(p <0.01).以上,併用効果を検討 したFMOX,ABPC,AZM はいずれも VCM と併用 することによって VCM 単独群より生存率が低下し た.なお,(A)から(F)の感染群において無治療群 および β-lactam 薬単独群のマウスは感染後 2 日以内 に全例死亡した.

2)腎内生菌数

VCM と FMOX の併用効果について腎内生菌数に 及ぼす影響を検討した(Fig. 2).VCM は感染後 1,5,

7 時間に,併用群は感染後 1,3,5,7 時間にそれぞ れ異なった部位に FMOX を投与し,24 時間後にマウ スの腎内生菌数を測定した.腎内生菌数は VCM 10mg

! kgおよび 20mg ! kg単独群に対して,FMOX 1mg ! kg 併用群が有意に増加した(p <0.01 および p <0.05).

すなわち,VCM と FMOX の併用群は,VCM 単独群 より腎内生菌数が有意に増加し拮抗作用を示した.

3.マウス全身感染における VCM および TEIC と IPM! CS 併用の効果比較

1)生存率

マウス全身感染に対する生存曲線をFig. 3に示し た.VCM 4mg! kg単独群の生存率は 80% であった が,IPM ! CS 1mg ! kg併用群では 10% に低下した(Fig.

3-A).一方,TEIC 8mg! kg単独群の生存率は 20% で あったが,IPM! CS 1mg! kgの併用群では 100% に上 昇した(Fig. 3-B).すなわち,VCM と TEIC とでは IPM ! CS 併用によってマウス生存率は全く逆の現象を 示した.

2)腎内生菌数

生存率実験と同じ投与スケジュールで薬剤を投与 し,24 時間後のマウスの腎内生菌数を測定した(Fig.

4).VCM 単独 4mg ! kgあるいは 8mg ! kg投与群にそ れぞれIPM! CS 1mg! kgを併用投与した時の腎内生菌 数を比較した結果,いずれの群においても腎内生菌数 は併用群が有意に増加した(p <0.01).しかし,TEIC 単独 8mg ! kgおよび 16mg ! kg投与群に対して,IPM ! CS 1mg! kg併用群の腎内生菌数は,いずれも有意に

減少した(p <0.01 および p <0.05).すなわち,マウ ス生存率と腎内生菌数において,VCM とIPM! CS 併 用は拮抗作用を示し,TEIC とIPM! CS 併用は相乗作 用を示した.

4.マウス呼吸器感染に対する VCM あるいは TEIC とIPM! CS 併用の効果比較

VCM および TEIC 単独投与と,それぞれにIPM! CS を併用投与した時のマウス肺内生菌数を比較した(Ta- ble 1).VCM 10mg ! kg単独群とIPM ! CS 1mg ! kg併 用群では肺内生菌数は,併用群で有意(p <0.01)に 増加した.また,IPM! CS 4mg! kgの増量併用群およ び VCM 20mg! kgの増量併用群においても同様に肺 内生菌数が増加した.一方,TEIC 10mg ! kg単独群と IPM ! CS 1mg ! kg併用群では,肺内生菌数は併用群で 有意に減少し(p <0.01),IPM! CS 4mg! kgの増量併 用群(p <0.01),および TEIC 20mg! kgの増量併用 群においても肺内生菌数は有意に減少した.

以上の結果,呼吸器感染マウスの肺内生菌数は,

VCM とIPM! CS 併用群が VCM 単独群よりも増加し 拮抗作用を示したのに対し,TEIC とIPM! CS 併用群 は TEIC 単独群よりも菌数が顕著に減少し相乗作用を 示した.

抗菌薬同士の併用療法は重症感染症や難渋する感染 症の治療手段として汎用されることが多いが,意図す るところは抗菌活性の増強や抗菌スペクトラムの拡大 により得られるメリットを期待したものである.一 方,薬剤の種類によっては配合変化による活性の減弱 や相互作用によってもたらされる生体への反応等デメ リットのあることも認知されているが,これらは薬剤 相互によってもたらされる作用である.さらに近年,

感染菌側の要因として MRSA のなかには VCM と β - lactam 薬 を 併 用 す る こ と に よ っ て 拮 抗 を 示 す 株

(BIVR)が存在し,その分離頻度は疫学的調査によ

れば年々増加していること,VCM の暴露時間が長い

ほど BIVR の発現率が高いこと,イオン強度を上げる

と BIVR が 検 出 し や す い 等 の 性 状 が 報 告 さ れ て い

(6)

5)〜7)

.また永沢ら

11)

および小川ら

12)

は,in vitro 実験 系で BIVR に対して VCM と β -lactam 薬の併用は拮 抗作用を示すが,TEIC と β-lactam 薬は相乗作用を 示すことを報告している.臨床材料から検出された MRSA が VCM と β-lactam 薬併用療法の治療過程で BIVR に変化したとされる臨床報告

13)14)

もあるが,治 療中に BIVR が検出されたとしても併用によって抗菌 効果が減弱したかどうかを証明することは困難であ る.そこで我々は前回の検討で,マウス全身感染モデ ルを用いて VCM あるいは TEIC と CZX の併用効果 を検討した結果,VCM は CZX との併用投与により VCM 単独投与よりマウス生存率が低下し拮抗作用を 示すが,TEIC は CZX との併用投与で TEIC 単独投 与よりマウス生存率が上昇し相乗作用を示すことを確 認した

9)

.そこで,今回は cephalosporin 系である CZX 以外の β -lactam 骨格についても同様の現象が認めら れるのか,また,マウス全身感染モデル以外に呼吸器 感染モデルにおいてもその現象が発現するのかを検討 した.その結果,VCM は検討した全ての β-lactam 薬 との併用投与で VCM 単独投与よりもマウス生存率を 低下させると同時に肺および腎内菌数を増加させ拮抗 作用を発現することが判明した.一方,TEIC とIPM!

CS との併用では全身感染モデルのみならず呼吸器感 染モデルにおいても既報

9)

の TEIC と CZX の併用効 果と同様に相乗作用が認められた.

BIVR に対する VCM と IPM の併用効果をチェッ カーボード法による FICindex で検討した永沢ら

11)

は VCM と IPM の併用において,ある濃度域では相乗 作用が認められる株であっても IPM 濃度が極めて低 い濃度域(0.015〜0.0075µg! mL)で拮抗作用を発現 する株が存在することをチェッカーボードの実例を挙 げて報告している.彼らは in vitro 実験でディスク法 とチェッカーボード法の相関性を検討したものであっ たが,我々は永沢らが報告した in vitro の拮抗作用が

in vivo 実験においても反映されることをマウス全身

感染モデルおよび呼吸器感染モデルで明らかにした.

この現象は本実験で用いた菌株以外に他の 2 株でも拮 抗的に作用することを確認しており,チェッカーボー ド法で併用効果を判定する場合には従来から実施され ている FICindex の算出あるいは表記のみならず他の 濃度域での発育状態も注意して観察する必要があり,

もし部分拮抗作用が認められた場合にはさらにディス ク法で確認する必要性が示唆された.

VCM はムレインモノマー末端の D-Ala-D-Ala に水 素結合することによりペプチドグリカン生合成を阻害 す る が

15)16)

,D-Ala-D-Ala の 架 橋 反 応 を 阻 害 す る β- lactam 薬は適度な結合をしている VCM に結合する ことが推定され

17)18)

,このことが VCM の本来発揮さ

れるべき活性が β-lactam 薬の存在により減弱した結 果,拮抗作用が発現したのではないかと推察される.

VCM が二量体を形成して活性発現するとされている のに対して TEIC は一量体構造をとる こ と も

19)20)

, VCM と TEIC の相反する作用に何らかの影響を及ぼ した可能性も考えられるが,今後の検討で明らかにさ れる必要がある.

今回の現象はマウスにおける各薬剤の体内動態によ り得られた現象でありヒトの血中濃度推移を再現した ものではないが,ヒトにおいても投与タイミングや感 染部位における濃度推移を考え合わせると,今回の動 物実験で得られた濃度の組み合わせがヒトにおいても 実現される可能性は否定できない.従って,臨床にお いても今回マウスで確認された β-lactam 薬と VCM を併用することで本来得られる VCM の治療効果が拮 抗作用により減弱される可能性も否定できないと考え られた.

同じグリコペプチド系である VCM と TEIC の間で 全く逆の現象を示す機序の解析は,それらが起こる濃 度との関係も含めて今後の研究課題であると考えてい る.

謝辞:本研究の遂行にあたり,in vitro 実験を担当頂き ましたアステラス製薬(株)薬理研究所 森永千壽氏,in vivo 実験を担当頂きました薬理研究所 若井芳美氏,考察 をするにあたり有益な議論をいただきました育薬研究所 池田文昭博士および英語表現のレビューを頂きました化学 研究所 Dr. David Barrett の各氏に深謝いたします.

文 献

1

)Levine DP, Fromm BS, Reddy BR:Slow respo- nse to vancomycin or vancomycin plus rifanpin in methicillin-resistant Staphylococcus aureus . Annal Intern Med 1991;115:674―80.

2

)清 水喜 八 郎,折 津 愈,菅 野重 治,北 村 諭,

小西敏郎,相馬一亥,他:MRSA 感染症に対す るバンコマイシンの使用経験.Jpn J Antibiotics

1996;49:782―99.

3

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4

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(8)

Combined Effect of Vancomycin or Teicoplanin Plus a β-lactam Antibiotic in Mouse Infection Models Caused by β-lactam Antibiotec-Induced Vancomycin Resistant MRSA (BIVR)

Kazuo HATANO

1)

, Yoshiko YOKOTA

2)

, Hideaki HANAKI

3)

& Keisuke SUNAKAWA

4)

Pharmacology Research Laboratories

1)

and Product Promotion

2)

, Astellas Pharma Inc.,

3)

Center of Infectious Control Laboratory, Kitasato Institute,

4)

Kitasato University School of Medicine

The concomitant use of low concentration β -lactam antibiotics antagonizes the activity of vancomycin against some strains of MRSA. These strains, called β-lactam antibiotic-induced vancomycin resistant MRSA (BIVR), have been increasing for a number of years. We previously reported that the combination of VCM and ceftizoxime displayed this antagonism not only in vitro, but also in vivo, in a systemic infection caused by BIVR in mice.

In the present study, we validated the antagonism in combinations of VCM with other β-lactams, i.e., flo- moxef (FMOX), ampicillin (AMPC), azthreonam (AZT) and imipenem! cilastatin (IPM! CS), in systemic infec- tions and pneumoniain in mice. The survival rate of the mice with systemic infections caused by BIVR treated with combinations of FMOX, AMPC, AZT, and IPM ! CS with VCM were significantly lower than with VCM monotherapy, and the number of residual viable cells in the kidneys of mice treated with combi- nations of FMOX and IPM! CS with VCM were significantly higher than with VCM monotherapy The num- ber of residual viable cells in the lungs of mice with pneumonia caused by BIVR treated with the combina- tion of IPM! CS and VCM was significantly higher than with VCM monotherapy.

On the other hand, the survival rate with combination therapy consistings IPM! CS plus teicoplanin (T EIC) was significantly higher, and the number of residual viable cells in the kidney was significantly lower, than with TEIC monotherapy alone. In the mice with pneumonia, the number of residual viable cells in the lung after combination therapy with IPM ! CS and TEIC was significantly lower than with TEIC monother- apy.

Combination therapy with β-lactams plus VCM showed antagonistic in models of systemic infection and

pulmonary infection caused by BIVR, whereas combination therapy consisting of a β-lactam plus TEIC had

a synergistic effect in the same models, even though VCM and TEIC are member of the same glycopeptide

antibiotic class.

Tabl e 1  Compari son  between  vi abl e  bacteri al counts  i n  the  l ung  of mi ce  on  exper i mental pneumoni a  coused  by  S

参照

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