緑膿菌およびその他の多剤耐性グラム陰性菌

緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、多種多様な環境に適応するグラム陰性菌であり、多くの抗生物質に対する本来の耐性と、さらなる耐性を獲得する能力を併せ持つため、多剤耐性株は医療関連感染の頻繁な原因となっています。アシネトバクター・バウマニ（Acinetobacter baumannii）などの他の非発酵性グラム陰性菌とともに、これらの菌群は、その重層的な耐性メカニズムにより、最も優先度の高い耐性病原体の一つとされています。

Definition

多剤耐性緑膿菌および関連する非発酵性グラム陰性桿菌は、内在性耐性、調節された排出および透過性低下、ベータラクタマーゼやカルバペネマーゼなどの獲得酵素の組み合わせにより、複数の抗菌薬カテゴリーの薬剤に対して非感受性を示す菌です。

Scope

本項目では、緑膿菌および関連する非発酵性グラム陰性菌が広範な耐性を示す内在性および獲得性のメカニズム（排出ポンプ、ポリンの変化、ベータラクタマーゼなど）と、その疫学的意義について扱います。本項目は、参照のための菌と耐性に関する記述であり、治療や投与量に関する指針を提供するものではありません。

Core questions

• なぜ緑膿菌は多くの抗生物質に対して本来的に耐性を持つのでしょうか？
• 排出ポンプとポリンの変化は、非発酵性グラム陰性菌の多剤耐性にどのように寄与するのでしょうか？
• 緑膿菌とアシネトバクター・バウマニが主要な医療関連病原体である理由は何ですか？

Key concepts

• 内在性耐性
• 排出ポンプ（例：MexAB-OprM）
• 外膜ポリンの喪失
• 獲得性ベータラクタマーゼおよびカルバペネマーゼ
• フルオロキノロン標的変異（gyrA, parC）
• バイオフィルム形成
• 非発酵性グラム陰性桿菌

Mechanisms

緑膿菌は、低い外膜透過性、構成的および誘導性の排出システム、ならびに染色体性AmpCベータラクタマーゼの組み合わせにより、多くの薬剤に対して本来的に耐性を持っています。この基盤の上に、さらなる耐性を獲得することがあります。DNAジャイレースおよびトポイソメラーゼ（gyrA, parC）の標的変異はフルオロキノロンの活性を低下させ、排出ポンプの過剰発現およびポリンの喪失は細胞内薬剤濃度を低下させ、獲得性ベータラクタマーゼまたはカルバペネマーゼはベータラクタム系薬剤に対する耐性を拡大させます。アシネトバクター・バウマニなどの関連する非発酵菌も同様の重層的なメカニズムを展開し、バイオフィルム形成は薬剤効果をさらに制限します。これらの累積的な結果が多剤耐性表現型となります。

Clinical relevance

これらの菌は、主に病院に入院している患者や免疫不全患者において、人工呼吸器関連肺炎、血流感染症、尿路感染症、創傷および熱傷感染症、医療機器関連感染症を引き起こし、その重層的な耐性により、有効な薬剤がほとんど残されていない場合があります。本項目は、教育的な参照のために耐性生物学を記述するものであり、個々の患者の治療法を選択するための根拠となるものではありません。

Epidemiology

多剤耐性緑膿菌およびカルバペネム耐性アシネトバクター・バウマニは、世界中で医療関連感染の主要な非発酵性グラム陰性菌の原因であり、限られた治療選択肢と病院環境での持続性のため、国際的な病原体リストにおいて「クリティカル」または「高優先度」に分類されています。

History

緑膿菌が主要な日和見感染症および医療関連病原体として認識されるようになったのは、集中治療、留置医療機器、免疫抑制療法が普及した20世紀後半を通じてであり、緑膿菌およびアシネトバクター・バウマニにおけるカルバペネム耐性および多剤耐性の増加により、21世紀には最も優先度の高い耐性菌の一つとして位置づけられるようになりました。

Debates

誘導性および複合耐性を考慮した場合、感受性はどのように解釈されるべきか？

これらの菌における耐性は誘導性であり、複数のメカニズムが同時に作用して生じる可能性があるため、in vitroでの感受性が必ずしも挙動を完全に予測するとは限らず、解釈と監視を複雑にしています。

Seminal works

• peleg-2010
• tacconelli-2018

Frequently asked questions

緑膿菌は、新たな耐性を獲得する前であっても、なぜ治療が難しいのですか？

緑膿菌は、比較的透過性の低い外膜、活性な排出システム、および染色体性ベータラクタマーゼによる内在性耐性を持っているため、新たな耐性を獲得する前から、多くの抗生物質がそれに対して弱い活性しか示しません。

非発酵性グラム陰性桿菌とは何ですか？

緑膿菌やアシネトバクター・バウマニなどのグラム陰性菌で、グルコースを発酵せず、環境への適応能力が高く、医療現場で多剤耐性を示す傾向があることで知られています。