化学療法の領域 31巻11号 (2015年10月発行)

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特集

バイオフィルム研究の最前線 31巻11号 , 2015年10月 , pp.21-21

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特集　バイオフィルム研究の最前線

序　－集団微生物学としてのバイオフィルムとその展望－野村暢彦 31巻11号 , 2015年10月 , pp.22-25

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細菌は単細胞生物として互いに我関せずに生きていると長いあいだ信じられてきた。しかし，微生物は意外にも“社会的”な生物であることが徐々に明らかとなってきている。また，地球上の微生物の80％以上がバイオフィルムという集団状態で存在しているということが明らかになってきた。つまりバイオフィルムは特別な存在ではない。本特集では，医歯学から食品，水処理，工学までのバイオフィルム研究の最前線で活躍されている研究者の方々に執筆をお願いした。読者の皆様が，各分野のバイオフィルム研究を知ることで，バイオフィルムの理解が深まれば幸いである。

Ⅰ　医歯薬学　１．バイオフィルムと多剤耐性および院内感染濱田将風 , 舘田一博 31巻11号 , 2015年10月 , pp.27-35

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細菌の集合体「バイオフィルム」は院内感染を引き起こす原因のひとつである。バイオフィルムを形成することで，細菌は抗菌薬や消毒剤への耐性・抵抗性を得るため，その制御は院内感染対策において重要である。代表的な院内感染菌としては多剤耐性緑膿菌やアシネトバクター属菌などがあげられる。厚生労働省の院内感染対策サーベイランス（JANIS）では，これらの細菌の分離状況が毎年度調査されている。他方，わが国においては切迫した状況ではないが，ディフィシル菌も院内感染菌として高いリスクをもつ。本稿では，緑膿菌・アシネトバクター属菌・ディフィシル菌を対象に，それらのバイオフィルムに関する最新の知見を紹介する。

Ⅰ　医歯薬学　２．バイオフィルム細胞外マトリクスの分離解析水之江義充 , 千葉明生 , 岩瀬忠行 , 杉本真也 31巻11号 , 2015年10月 , pp.36-43

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黄色ブドウ球菌は軽微な皮膚感染症から重篤な肺炎や心内膜炎まで多彩な感染症を引き起こす。多剤耐性の黄色ブドウ球菌（Methicillin resistant Staphylococcus aureus：MRSA）による院内感染は医療機関において大きな問題となっている。薬剤耐性に加え，感染部位で形成されるバイオフィルムが治療の困難さを増している。我々は，表皮ブドウ球菌が産生するセリンプロテアーゼ（Esp）が黄色ブドウ球菌のバイオフィルムを破壊し，その鼻腔への定着を阻害していることを見出した。この破壊因子（Esp）の標的タンパク質を調べるために，Espの大量発現・精製系およびバイオフィルムからの細胞外マトリクス（extracellular matrix：ECM）の抽出法を確立している。ECMには約130種類のタンパク質が存在し，その半数がEspにより分解されている。Espは，黄色ブドウ球菌のバイオフィルム関連タンパク質や，細菌－宿主間相互作用に重要な宿主タンパク質を分解することを明らかにした。Espは，黄色ブドウ球菌のバイオフィルムマトリクスタンパク質および宿主のレセプタータンパク質を分解することにより，黄色ブドウ球菌の定着を防いでいると考えられる。マトリクスタンパク質に焦点を当てた新たなバイフィルム形成・阻害メカニズムの解明をとおして，バイオフィルム感染症の治療・予防法の開発につなげたいと思っている。

Ⅰ　医歯薬学　３．口腔バイオフィルムと糖および代謝産物泉福英信 31巻11号 , 2015年10月 , pp.45-51

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　口腔微生物は700種類以上，存在していると言われている。それらの中でバイオフィルム形成にかかわることがわかっている菌は，Streptococcus, Acitinomyces, Neisseria, Veillonella, Fusobacteriumなどである。これらの菌は，歯表面に付着した唾液成分由来獲得ペリクルと結合し，さらに菌同士で相互作用し，付着，増殖，凝集をくり返しながらバイオフィルムを形成している。口腔は常に食物を摂取しているため，菌にとって一定量の栄養源が供給されてくる。この栄養源を代謝し，その代謝産物をさらに利用してバイオフィルムは成熟していく。成熟したバイオフィルムはクオラムセンシングにより，さまざまな活性が起こる。これらの活性は菌が生き残るために必要なシステムにかかわっている。このバイオフィルム形成のメカニズムを知り，病原性化を阻止し，健康的な口腔微生物叢を維持することが重要である。

Ⅰ　医歯薬学　４．細胞間コミュニケーションと口腔細菌バイオフィルム阿座上弘行 , 恵比須繁之 31巻11号 , 2015年10月 , pp.53-61

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口腔内には700種を超える細菌が生息しており，これらが部位に応じた細菌叢からなるバイオフィルムを形成している。口腔二大疾患である歯周病とう蝕は，バイオフィルム形成細菌による感染症と認識されている。また口腔内では，細菌同士が同種間・異種間でクオラムセンシングと呼ばれるコミュニケーションを行っており，これがバイオフィルムの形成や疾患の進行と深くかかわっている。そこで，クオラムセンシングをターゲットとした口腔疾患の予防や治療法の開発を目指した研究が進んでいる。本稿では，口腔バイオフィルムに生息する細菌間のコミュニケーションと，それをターゲットとしたバイオフィルムの制御について解説する。

Ⅰ　医歯薬学　５．先進的リアルタイムイメージング法によるクオラムセンシング阻害薬の作用機序の解明に向けて狩山玲子 , 公文裕巳 31巻11号 , 2015年10月 , pp.62-69

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岡山大学泌尿器病態学分野では，2007年以降，先端機器IVIS®imaging systemを用いて，感染症領域へのin vivoリアルタイムイメージング手法の応用性を検証してきた。これら一連の研究成果に基づいて，新規発光性緑膿菌によるマウス尿路バイオフィルム感染症（膀胱内異物）モデルを確立し，薬効評価を行った。一方で，リアルタイムイメージングシステムによる可視的で定量的な薬効評価系の確立を目指し，発光性緑膿菌および実験条件の改良を重ねた。その結果，マウス慢性感染症モデルに対する抗菌薬併用療法の評価が可能となった。クオラムセンシング（QS）阻害薬の評価は今後の課題であるが，新規治療法の開発に向けて活路を開くものとして期待される。

Ⅰ　医歯薬学　６．カンジダのバイオフィルム金子幸弘 31巻11号 , 2015年10月 , pp.70-77

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真菌でバイオフィルムと言えば，カンジダ属真菌が第一にあげられる。Candida albicansをはじめとするカンジダ属真菌による感染症は日常的に遭遇する機会がもっとも多い真菌症でもあり，カンジダバイオフィルムは中心静脈カテーテルに関連した血流感染症における治療抵抗性の原因のひとつである。近年の研究により，バイオフィルムの形成過程に関与する因子が解明され，バイオフィルムにおける治療抵抗性の因子についても分子レベルでの理解が進んでいる。

Ⅱ　食品・農学１．食品関連微生物が形成するバイオフィルムの制御と利用森永康 , 平山悟 , 太田瑛美 , 栁原希枝子 , 古川壮一 31巻11号 , 2015年10月 , pp.78-87

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食品の微生物汚染源として問題となるバイオフィルムの制御技術は，産業上，重要である。我々は，食品添加物のショ糖脂肪酸エステルや，ある種の香辛料がバイオフィルム阻害活性を有することや，アミノ酸のL-トリプトファンが大腸菌の形成したバイオフィルムを崩壊させることを見出し，それらの作用機序を解析している。一方，これまで，バイオフィルムの食品分野での利用例はあまり知られていない。我々は，伝統発酵の主役である乳酸菌と酵母を共培養すると，両菌の細胞同士が接着して特異な構造をもつ複合バイオフィルムを形成する組み合わせがあることを見出し，複合バイオフィルムの形成機序を解析するとともに，固定化菌体としてアルコール発酵への利用を試みている。

Ⅲ　水処理・工学　１．バイオフィルムを利用した界面微生物工学堀克敏 31巻11号 , 2015年10月 , pp.88-96

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　微生物汚染や薬剤耐性菌の温床など，害悪の面に関心が向かいがちなバイオフィルムであるが，排水処理や発酵食品の分野では昔から利用されてきたし，最近では，化学物質の生産などへの利用の検討もはじまっている。本稿では，後者の視点で解説する。排水処理では，生物膜法として固定床や流動床の形態で利用されてきた。化学物質生産への利用については課題も多いが，バイオフィルムリアクターの研究は進んでいる。筆者らは，高付着性細菌の接着性ナノファイバーを利用した新規微生物固定化技術を開発し，その効果を示してきた。バイオフィルムを防除するにも利用するにも，その形成や付着メカニズムの解明が欠かせない。筆者らは，メカニズムに基づく技術開発と他分野との融合により，新規学問研究分野としての界面微生物工学の創生を目指している。

Ⅲ　水処理・工学　２．金属腐食とバイオフィルム宮野泰征 31巻11号 , 2015年10月 , pp.98-106

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微生物が人類にもたらす弊害のひとつに微生物腐食がある。微生物が金属表面に着床し，バイオフィルムを形成する過程で，微生物/金属界面に局所的な腐食環境が創出され，金属腐食が誘導される現象として理解されている。比較的，材料に温和な環境でも，ステンレス鋼などの耐食性に優れる材料にも，大規模な腐食発生が早期に誘導されるケースがある。経済的な損失が大きいだけでなく，構造物の信頼性・安全性にもかかわる問題として，微生物腐食の機序や原因微生物の解明，対策技術の確立が期待されている。微生物腐食は微生物と金属の相互作用のひとつとして理解する必要がある。微生物学的視点と材料学的視点の双方からの検討が求められる。

Ⅲ　水処理・工学　３．排水処理システムにおける細菌細胞間コミュニケーション－促進と抑制に向けて－寺田昭彦 31巻11号 , 2015年10月 , pp.108-115

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排水処理施設にある生物反応槽は，活性汚泥と呼ばれる多種多様な細菌を含む微生物群集が凝集して懸濁している状態や，微生物が固定化されたバイオフィルムの状態のどちらかが導入され，異なる細菌群の相互作用により，排水中の有機物・窒素・リンが除去されている。このような生物反応槽に存在する凝集体の中では，雑多な細菌群がクオラムセンシングのような細菌間コミュニケーション機構を行っていることが明らかになってきている。クオラムセンシングが行われることにより，生物反応槽の性能を向上させるひとつの手法に成り得る一方で，水・排水処理のろ過膜の目詰まりを引き起こす厄介な課題にも成り得る。どちらの場合においてもクオラムセンシングを制御することが重要であることは共通認識になっており，近年では積極的な利用と抑制のための技術開発が行われている。本誌読者にとって馴染みのない内容であることには違いないが，この機会を利用し，クオラムセンシングと排水処理とのかかわりについて紹介させていただきたい。

連載カラーグラフィック　画像から読み解く感染症（５）

II 頭頸部　２．咽後膿瘍石山彩乃 , 森川実 31巻11号 , 2015年10月 , pp.4-11

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　咽後膿瘍は咽頭後間隙に膿瘍を形成した状態である。CTやMRIでは咽頭後壁と椎前筋間に液体貯留を認め，病変辺縁のリング状造影効果が典型的である。視診では観察困難な部位であり，臨床症状が類似する疾患の鑑別において，CTやMRIは診断を確定するのみでなく，病変の進展範囲を評価するためにきわめて有用である。

巻頭言

「日本細菌学会」から夢想する堀口安彦 31巻11号 , 2015年10月 , pp.19-19

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連載　私達の研究（152）

原核生物の獲得免疫に見られる新機構から紐解かれてきたゲノム進化渡辺孝康 , 村瀬一典 , 中川一路 , 丸山史人 31巻11号 , 2015年10月 , pp.118-128

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原核生物のゲノムにみられるclustered regularly interspaced short palindromic repeat（CRISPR）およびCRISPR関連遺伝子群（cas）は，外来性のファージなどに対抗するための獲得免疫を担う領域である。CRISPR-Cas系の名を一躍有名にしたのはゲノム編集技術への応用であると言っても過言ではない。しかし一方で，種々の細菌種における比較ゲノム解析から，同系は原核生物のゲノム進化において重要な役割を担っていることが明らかになってきており，いまや微生物学における主要トピックのひとつとして盛んに研究されている。本稿では，原核生物が有する外来性因子への防御機構，特にCRISPR-Cas系の獲得免疫機構に関する知見を整理するとともに，我々の研究成果を含む比較ゲノム解析の知見を紹介し，ゲノム進化との関連を考察したい。

連載　薬物臨床薬理事典(6)

フルコナゾールカプセル（ジフルカンR）の特性と外陰腟カンジダ症に対する臨床成績－外陰腟カンジダ症に対する国内初の経口治療薬－川端育代 , 室高広 31巻11号 , 2015年10月 , pp.130-140

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フルコナゾール（FLCZ）はトリアゾール系の抗真菌薬であり，国内では各種深在性真菌症に対してジフルカンR（内服剤および注射剤）として1989年に発売されて以来，臨床現場で汎用されている。外陰腟カンジダ症に対しては，海外においてFLCZ 150mg単回経口投与が承認されており，各種ガイドラインで推奨されている。一方，国内ではFLCZの経口療法がこれまで未承認であったため，局所投与による治療が行われているが，投与が難しく，痛みをともなう。そのため，外陰腟カンジダ症に対して，局所投与に比べて簡便で，コンプライアンスに優れるFLCZ 150mg単回経口投与が新たな治療選択肢になる意義は大きいと考える。

連載

化学療法剤および抗生物質に関する文献紹介(117) 木村利美 31巻11号 , 2015年10月 , pp.141-146

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◆ 医療関連メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）の伝播性とコントロールに対するムピロシン耐性の影響 ◆ 淋菌分離株に対するホスホマイシン単独投与とセフトリアキソンあるいはアジスロマイシンの組み合わせ投与の生体外活性比較 ◆ 多剤耐性結核患者における聴覚毒性を及ぼすアミカシン濃度の予測 ◆ 肥満における抗菌薬療法：マルチセンター横断研究 ◆ 病院の抗菌薬管理システムによる予想外な抗菌薬の未治療：レトロスペクティブ観察研究 ◆ ブタにおいて抗菌薬耐性を防ぐための筋注テトラサイクリン治療プロトコールを評価するためのPK-PD（薬物動態－薬力学的）モデル ◆ 市中発症MRSA肺炎のリスクスコアの適応と初期治療におけるアウトカム

資料

抗癌剤略号早見表 31巻11号 , 2015年10月 , pp.167-168

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抗癌剤併用療法略号早見表 31巻11号 , 2015年10月 , pp.169-173

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抗菌薬略号早見表 31巻11号 , 2015年10月 , pp.174-177

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バックナンバー 31巻11号 , 2015年10月 , pp.178-178

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2015年12月号予告 31巻11号 , 2015年10月 , pp.179-179

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基本情報

化学療法の領域
31巻11号
(2015年10月発行)

電子版ISSN：印刷版ISSN：0913-2384 医薬ジャーナル社

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