黄色ブドウ球菌におけるRNAポリメラーゼ遺伝子の突然変異はLinezolidの高感受性化に関連する

• 資料種別: 記事
• タイトル: 黄色ブドウ球菌におけるRNAポリメラーゼ遺伝子の突然変異はLinezolidの高感受性化に関連する
• 著者・編者: 香本 晃良; 崔 龍洙; 江端 望 他
• 著者標目: 香本 晃良; 崔 龍洙; 江端 望
• 並列タイトル等: THE MUTATION OF rpoB GENE ENCODING BETA-SUBUNIT OF RNA POLYMERASE IS ASSOCIATED WITH IMPROVEMENT OF LINEZOLID SUSCEPTIBILITY IN Staphylococcus aureus
• タイトル（掲載誌）: 順天堂医学 = Juntendo medical journal
• 巻号年月日等（掲載誌）: 58(6)=834:2012
• 掲載巻: 58
• 掲載号: 6
• 掲載通号: 834
• 掲載ページ: 498-505
• 掲載年月日（W3CDTF）: 2012
• ISSN（掲載誌）: 0022-6769
• ISSN-L（掲載誌）: 0022-6769
• 出版事項（掲載誌）: 東京 : 順天堂医学会
• 出版地（国名コード）: JP
• 本文の言語コード: jpn
• 件名標目: リネゾリド; バンコマイシン; 黄色ブドウ球菌 (Staphylococcus aureus); RpoB (RNA polymerase β-subunit); リファンピシン耐性; Linezolid; Vancomycin; vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus (VISA); RNA polymerase β-subunit (rpoB); rifampicin resistance
• NDLC: ZS7
• 対象利用者: 一般
• 所蔵機関: 国立国会図書館
• 請求記号: Z19-432
• 連携機関・データベース: 国立国会図書館 : 国立国会図書館雑誌記事索引; https://ndlsearch.ndl.go.jp
• 書誌ID（NDLBibID）: 024201280; http://id.ndl.go.jp/bib/024201280
• 整理区分コード: 632

• 要約等: We previously reported a negative correlation between vancomycin and linezolid susceptibility in Staphylococcus aureus (S. aureus) (Watanabe Y, et al : Antimicrob Agents Chemother, 2008; 52 : 4207-4208). In the present study, we evaluated changes in the correlations of susceptibility of vancomycin-intermediate S. aureus (VISA) to linezolid and vancomycin with the mutations of rpoB, vraSR, graRS, clpP and walRK. These mutations have been proven to contribute to the decreased vancomycin susceptibility of VISA. Of 40 VISA strains, 29 (72.5%), 9 (22.5%), 4 (10%), 3 (7.5%) and 23 (57.5%) strains carried mutation in rpoB, vraSR, graRS, clpP and walRK, respectively. Statistical analysis showed that the level of improvement in linezolid susceptibility was significant only for the rpoB mutation group. Population analysis for hVISA Mu3 and its graR - and/or rpoB -mutated mutants showed that the rpoB mutation significantly increased linezolid susceptibility, while the graR mutation significantly reduced vancomycin susceptibility. Interestingly, MIC determination with 41 rifampicin- and 46 vancomycin-selected mutants generated from 7 clinical MRSA strains showed that the MIC of linezolid was reduced by 0.45 ± 0.25 for rifampicin-selected mutants and by 0.24 ± 0.28 mg/l for vancomycin-selected mutants. For the vancomycin MIC, the rifampicin-selected mutants increased by 0.40 ± 0.37, while the vancomycin-selected mutants increased by 1.21 ± 0.74 mg/l, when compared to the parent strains. Moreover, a study with 20 rpoB -mutants developed by exposing N315Δ IP in vitro to rifampicin showed that all mutants had improved linezolid susceptibility, but this was not accompanied by a change in vancomycin susceptibility in 19 of 20 mutants. Taken together, we conclude that rpoB mutation may play a contributory role in the improvement of linezolid susceptibility in S. aureus.; 2008年に, われわれは黄色ブドウ球菌 (<i>S. aureus</i>) におけるvancomycin (VAN) 耐性を検討する過程でVANとlinezolid (LZD) の感受性の逆相関関係を見出した (Watanabe Y, <i>et al</i>: Antimicorb Agents Chemother, 2008; 52: 4207-4208). 本研究ではその遺伝学的メカニズムの解明を目指し, 以下の実験を行った. まず, 世界各国で分離されたvancomycin-intermediate <i>S. aureus</i> (VISA) 株を, VAN耐性に影響することが知られている遺伝子の変異タイプ別に<i>rpoB</i>, <i>vraSR</i>, <i>graRS</i>, <i>clpP</i>, および<i>walRK</i>変異グループに分け, LZDとVCMの感受性を検討した. これら40株中, <i>rpoB</i>, <i>vraSR</i>, <i>graRS</i>, <i>clpP</i>および<i>walRK</i>の変異株数はそれぞれ29 (72.5%), 9 (22.5%), 4 (10%), 3 (7.5%) および23 (57.5%) であった. そのうち<i>rpoB</i>変異グループがLZDに最も高感受性であった. また, hVISA Mu3株およびその<i>graR</i>と<i>rpoB</i>変異株を用いて行った感受性のpopulation解析では, <i>rpoB</i>変異株におけるLZDの顕著な高感受性化がみられた. 一方, <i>graR</i>変異株ではLZDの高感受性化より, VANの低感受性化が顕著であった. 次に臨床分離MRSA7株からrifampicin (RIF) およびVANで選択したVAN低感受性変異株それぞれ41株 (MRSA-RIF) と46株 (MRSA-VAN) を用い, LZDおよびVCMのMinimum inhibitory concentration (MIC) を測定した. MRSA-RIFとMRSA-VANは親株に比べLZDに対して高感受性化し, MICはそれぞれ0.45±0.25mg/lおよび0.24±0.28mg/l減少した. 一方で, MRSA-RIFおよびMRSA-VANは親株に比べVANに対して低感受性化し, MICはそれぞれ0.40±0.37mg/lと1.21±0.74mg/l上昇した. さらに, <i>rpoB</i>変異によるLZDとVCMの感受性への影響を明らかにする目的で, VANに感受性のMRSA株N315ΔIPをRIF 1mg/lで選択して得られた<i>rpoB</i>変異株の, VANおよびLZDの感受性を検討した. その結果, LZDにおいては全株で高感受性化が認められたが, VANでの低感受性化は1株を除いて認められなかった. 以上の結果から, 黄色ブドウ球菌におけるLZDの高感受性化には, <i>rpoB</i>変異が最も強く関連していると考えられた. また, RIF耐性黄色ブドウ球菌感染症の治療に, LZDが有効である可能性も示唆された.
• DOI: 10.14789/pjmj.58.498
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 連携機関・データベース: 科学技術振興機構 : J-STAGE; http://www.jstage.jst.go.jp

• 要約等: 2008年に, われわれは黄色ブドウ球菌 (<i>S. aureus</i>) におけるvancomycin (VAN) 耐性を検討する過程でVANとlinezolid (LZD) の感受性の逆相関関係を見出した (Watanabe Y, <i>et al</i>: Antimicorb Agents Chemother, 2008; 52: 4207-4208). 本研究ではその遺伝学的メカニズムの解明を目指し, 以下の実験を行った. まず, 世界各国で分離されたvancomycin-intermediate <i>S. aureus</i> (VISA) 株を, VAN耐性に影響することが知られている遺伝子の変異タイプ別に<i>rpoB</i>, <i>vraSR</i>, <i>graRS</i>, <i>clpP</i>, および<i>walRK</i>変異グループに分け, LZDとVCMの感受性を検討した. これら40株中, <i>rpoB</i>, <i>vraSR</i>, <i>graRS</i>, <i>clpP</i>および<i>walRK</i>の変異株数はそれぞれ29 (72.5%), 9 (22.5%), 4 (10%), 3 (7.5%) および23 (57.5%) であった. そのうち<i>rpoB</i>変異グループがLZDに最も高感受性であった. また, hVISA Mu3株およびその<i>graR</i>と<i>rpoB</i>変異株を用いて行った感受性のpopulation解析では, <i>rpoB</i>変異株におけるLZDの顕著な高感受性化がみられた. 一方, <i>graR</i>変異株ではLZDの高感受性化より, VANの低感受性化が顕著であった. 次に臨床分離MRSA7株からrifampicin (RIF) およびVANで選択したVAN低感受性変異株それぞれ41株 (MRSA-RIF) と46株 (MRSA-VAN) を用い, LZDおよびVCMのMinimum inhibitory concentration (MIC) を測定した. MRSA-RIFとMRSA-VANは親株に比べLZDに対して高感受性化し, MICはそれぞれ0.45±0.25mg/lおよび0.24±0.28mg/l減少した. 一方で, MRSA-RIFおよびMRSA-VANは親株に比べVANに対して低感受性化し, MICはそれぞれ0.40±0.37mg/lと1.21±0.74mg/l上昇した. さらに, <i>rpoB</i>変異によるLZDとVCMの感受性への影響を明らかにする目的で, VANに感受性のMRSA株N315ΔIPをRIF 1mg/lで選択して得られた<i>rpoB</i>変異株の, VANおよびLZDの感受性を検討した. その結果, LZDにおいては全株で高感受性化が認められたが, VANでの低感受性化は1株を除いて認められなかった. 以上の結果から, 黄色ブドウ球菌におけるLZDの高感受性化には, <i>rpoB</i>変異が最も強く関連していると考えられた. また, RIF耐性黄色ブドウ球菌感染症の治療に, LZDが有効である可能性も示唆された.
• DOI: 10.14789/pjmj.58.498; https://doi.org/10.14789/pjmj.58.498
• オンライン閲覧公開範囲: インターネット公開
• 関連情報（URI）: http://id.ndl.go.jp/bib/024201280; https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I024201280; https://www.jstage.jst.go.jp/article/pjmj/58/6/58_498/_pdf; https://search.jamas.or.jp/link/ui/2013248849
• 参照: Global Virulence Regulation in <i>Staphylococcus aureus</i> : Pinpointing the Roles of ClpP and ClpX in the <i>sar/agr</i> Regulatory Network; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360011144270067072; Efficacy of current agents used in the treatment of Gram-positive infections and the consequences of resistance; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360011146412125696; Alternative roles of ClpX and ClpP in <i>Staphylococcus aureus</i> stress tolerance and virulence; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360574094373452544; New Insights into the WalK/WalR (YycG/YycF) Essential Signal Transduction Pathway Reveal a Major Role in Controlling Cell Wall Metabolism and Biofilm Formation in<i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360574096112313344; DNA Microarray-Based Identification of Genes Associated with Glycopeptide Resistance in <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1360855571371437952; Mutation of RNA Polymerase β Subunit ( <i>rpoB</i> ) Promotes hVISA-to-VISA Phenotypic Conversion of Strain Mu3; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361137044623622528; Cloning and Nucleotide Sequence Determination of the Entire <i>mec</i> DNA of Pre-Methicillin-Resistant <i>Staphylococcus aureus</i> N315; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361699995977697024; <i>Staphylococcus aureus</i>Infections; https://cir.nii.ac.jp/crid/1361981469400209664; Methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical strain with reduced vancomycin susceptibility; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362262944943587072; <i>walK</i> and <i>clpP</i> Mutations Confer Reduced Vancomycin Susceptibility in <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362262945950123520; Two‐component system VraSR positively modulates the regulation of cell‐wall biosynthesis pathway in <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362544418974135296; Improved Antimicrobial Activity of Linezolid against Vancomycin-Intermediate <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362544420785762432; Reduced Vancomycin Susceptibility in <i>Staphylococcus aureus</i> , Including Vancomycin-Intermediate and Heterogeneous Vancomycin-Intermediate Strains: Resistance Mechanisms, Laboratory Detection, and Clinical Implications; https://cir.nii.ac.jp/crid/1362825893730479488; An RpoB Mutation Confers Dual Heteroresistance to Daptomycin and Vancomycin in <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363107369118183552; Interaction of the GraRS Two-Component System with the VraFG ABC Transporter To Support Vancomycin-Intermediate Resistance in <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363107371160961024; Dissemination of New Methicillin-Resistant <i>Staphylococcus aureus</i> Clones in the Community; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670318613515904; Contribution of <i>vraSR</i> and <i>graSR</i> Point Mutations to Vancomycin Resistance in Vancomycin-Intermediate <i>Staphylococcus aureus</i>; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670319026168960; Rising incidence of Staphylococcus aureus with reduced susceptibility to vancomycin and susceptibility to antibiotics: a global analysis 2004–2009; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670319850431744; Methicillin-Resistant<i>S. aureus</i>Ventilator-Associated Pneumonia: Strategies to Prevent and Treat; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363670320770148352; Dissemination in Japanese hospitals of strains of Staphylococcus aureus heterogeneously resistant to vancomycin; https://cir.nii.ac.jp/crid/1363951795159929088; Linezolid: The First Oxazolidinone Antimicrobial; https://cir.nii.ac.jp/crid/1364233268454563712; Impact of rpoB Mutations on Reduced Vancomycin Susceptibility in Staphylococcus aureus; https://cir.nii.ac.jp/crid/1364233269022972160; Has vancomycin-resistant Staphylococcus aureus started going it alone?; https://cir.nii.ac.jp/crid/1364233269053646208; Genetic diversity of staphylocoagulase genes (coa) : insight into the evolution of variable chromosomal virulence factors in Staphylococcus aureus; https://cir.nii.ac.jp/crid/1571698600703641088
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : CiNii Research; https://cir.nii.ac.jp/
• 提供元機関・データベース: Japan Link Center; https://japanlinkcenter.org/top; 雑誌記事索引データベース; https://ndlsearch.ndl.go.jp; Crossref; https://www.crossref.org; CiNii Articles
• 書誌ID（NDLBibID）: 024201280; http://id.ndl.go.jp/bib/024201280
• NII論文ID: 130004712289