[W10] Workshop 10
Selected from Oral Session 5: Antimicrobials and Drug resistance

[W10-7/ODP-214] Bacteriophage-resistant variants of MRSA are resensitized to β-lactam antibiotics

Tomohiro Nakamura¹, Keita Nishida¹, Jumpei Fujiki¹, Ryo Murata², Kazuki Yamamoto³, Satoshi Ichikawa³, Hidetomo Iwano¹ (¹Lab. Vet. Biochem., Sch. Vet. Med., Rakuno Gakuen Univ., ²Lab. Vet. Bacteriol., Sch. Vet. Med., Rakuno Gakuen Univ., ³Lab. Drug Discov., Grad. Sch. Pharm. Sci., Hokkaido Univ.)

【目的】メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）は薬剤耐性菌の中でも特に発生数が多く，世界中で問題となっている．近年，抗菌戦略としてバクテリオファージを用いたファージ療法が注目されつつある一方，細菌はファージに対しても耐性化することが知られている．そこで，MRSAのファージ耐性化機構と耐性化に伴う表現型変化について解析した．
【材料方法】臨床検体から分離されたMRSA株と黄色ブドウ球菌溶菌性ファージを液体培地中で共培養し，ファージ耐性菌を分離した．続いて次世代シーケンサーを用いてファージ耐性菌の変異遺伝子を検出した．次に耐性菌に対するファージ由来ペプチドグリカン（PGN）切断酵素の細胞壁結合性及び溶菌活性をpull-down assay及び濁度測定法によって評価した．また，LC/MS解析を実施しPGN構造の解析を実施した．さらに，薬剤感受性試験を実施し，抗菌薬感受性の変化を調査した．
【結果】変異解析の結果，ファージ耐性菌にはPGN合成酵素femAの変異が認められた．また，ファージ耐性菌に対するPGN切断酵素の結合性及び溶菌活性が低下し，LC/MS解析の結果，PGN架橋構造の変化が確認された．さらに，耐性菌で特にβラクタム系抗菌薬の感受性が大幅に回復し，メチシリン感受性となった．
【考察】femA変異はPGN構造を変化させ，ファージ由来PGN切断酵素が作用できないことによりファージ耐性を獲得した一方，βラクタム系抗菌薬存在下ではPGN架橋が形成できず，薬剤感受性が回復したと考えられる．つまり，MRSAにおいてファージ耐性化と抗菌薬感受性の上昇はトレードオフの関係にあることが推察され，ファージ耐性を逆手に取った新たなファージ療法の展開が期待される．