JP2015113290A - Drug efflux pump inhibitor and application thereof - Google Patents

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盛太 石見
Morita Iwami
盛太 石見
啓子 小林
Keiko Kobayashi
啓子 小林
啓太 古賀
Keita Koga
啓太 古賀
佳巳 松本
Yoshimi Matsumoto
佳巳 松本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel pharmaceutical or sterilization agent, effective for therapy and prevention of bacterial infection caused by multi-drug-resistant Pseudomonas aeruginosa (MDRP), etc.SOLUTION: Provided are: a bacterial efflux pump inhibitor of MexY of Pseudomonas aeruginosa or of a bacterium having high homology with MexY, the bacterial efflux pump inhibitor comprising patulin; an antibacterial agent to a bacterium having the efflux pump, the antibacterial agent comprising a combination of patulin and antibacterial drugs which may be a substrate of the efflux pump; a method for identifying multi-drug-resistant mechanism of pathogenic Pseudomonas aeruginosa strain, which is characterized by separating Pseudomonas aeruginosa strains from a patient infected by multi-drug-resistant Pseudomonas aeruginosa, respectively/independently and combinationally contacting the strains with patulin and antibacterial drugs which may be a substrate of MexY efflux pump of Pseudomonas aeruginosa, and deciding bacterial strains having synergistically inhibited growth in the case of having combination contact relative to the case of respective and independent contact, as strains having multi-drug-resistance mechanism by hyperfunction of MexY efflux pump; and the like.

Description

本発明は、細菌の薬剤排出ポンプの阻害薬及びその用途に関する。より詳細には、本発明は、パツリンを含有してなる、緑膿菌のMexY、又はMexYと高い相同性を有しアミノ配糖体系抗菌薬を排出基質とする細菌のRND型排出ポンプの阻害剤、並びに、パツリンと、当該排出ポンプにより排出される抗菌薬とを組み合わせてなる、緑膿菌等の細菌(特に、多剤耐性緑膿菌)の感染予防・治療剤及び除菌剤に関する。   The present invention relates to inhibitors of bacterial drug efflux pumps and uses thereof. More specifically, the present invention relates to inhibition of RND-type efflux pumps of bacteria comprising Patulin, Pseudomonas aeruginosa MexY, or bacteria having high homology with MexY and using aminoglycoside antibacterial drugs as efflux substrates The present invention also relates to an agent for preventing and treating infection of bacteria such as Pseudomonas aeruginosa (especially multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa), which is a combination of an agent, patulin, and an antibacterial agent discharged by the discharge pump.

緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)はグルコース非発酵グラム陰性桿菌であり、ヒトの皮膚、呼吸器、消化管等に常在する。健常人に対しては病原性を示すことはほとんどないが、免疫力の低下した病人や高齢者などの易感染宿主に対しては、難治性の感染症を引き起こす。
多剤耐性緑膿菌(Multi-Drug Resistant Pseudomonas aeruginosa; MDRP)は、緑膿菌に対し強い抗菌活性が期待できるカルバペネム系抗菌薬、フルオロキノロン系抗菌薬及びアミノ配糖体系抗菌薬の3系統の抗菌薬すべてに耐性を獲得した菌株をいう。現在、MDRPの分離率は、国内では1〜数%と推定されており、いったん感染症が発症した場合、有効な抗菌薬がほとんどないため、治療は難しく、死亡する例も少なくない。
Pseudomonas aeruginosa ( Pseudomonas aeruginosa ) is a glucose non-fermenting Gram-negative bacilli and is resident in human skin, respiratory organs, gastrointestinal tract and the like. Although it is hardly pathogenic to healthy people, it causes refractory infections to susceptible hosts such as sick and elderly people with reduced immunity.
Multi-Drug Resistant Pseudomonas aeruginosa (MDRP) is a group of three types of carbapenem antibiotics, fluoroquinolone antibiotics, and aminoglycoside antibiotics that can be expected to have strong antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa. A strain that has acquired resistance to all antimicrobial agents. At present, the isolation rate of MDRP is estimated to be 1 to several percent in Japan. Once an infection has developed, there are few effective antibacterial agents, so it is difficult to treat and many cases die.

緑膿菌は内因性の耐性機構に、他の耐性菌からのプラスミド伝達などによる獲得耐性機構が組み合わさって高度耐性・多剤耐性となる。内因性とは、染色体上に元来保有する遺伝子に基づく耐性機構を指し、特定抗菌薬の継続使用によりそれらの遺伝子あるいはその発現調節機構が変異するなどして耐性を獲得することをいう。内因性の耐性機構には、β-lactam薬分解酵素の過剰産生、透過孔形成外膜蛋白の発現量低下による薬剤透過性の低下、抗菌薬の標的蛋白質の変異による親和性の低下、薬剤排出ポンプの機能亢進等がある。中でも、排出ポンプは、多種の抗菌薬を排出することから、多剤耐性に大きく関わっていることが知られている。
緑膿菌の排出ポンプで最も重要なのは、RND(Resistance-Nodulation-cell Division)型と呼ばれる、3種の蛋白質(内膜に存在し、基質認識と輸送を担うRND排出蛋白質(RND)、外膜チャネル蛋白質(OEP)、両者を結合するペリプラズム蛋白質(MFP))からなるマルチコンポーネントの排出ポンプである。緑膿菌のゲノムには少なくとも12種のRND型排出ポンプオペロンが存在する。これらのうち、野生株で構成的に発現しているのはmexAB-oprMオペロン(mexAがMFP、mexBがRND、oprMがOEPコンポーネントをそれぞれコードする)が主であるが、いずれのオペロンにも発現制御遺伝子があり、基質などにより発現が誘導される可能性があり、耐性変異株では制御遺伝子の変異により発現抑制が解除され排出ポンプの産生量が恒常的に上昇している場合もある。MexXY-OprM (非特許文献1)(mexXYオペロンは固有のOEP遺伝子を持たず、OprMをOEPコンポーネントとする。)は、大半のMDRPにおいて発現量が上昇しており、多剤耐性の一因として重要であることが明らかとなった。
Pseudomonas aeruginosa is highly resistant and multidrug resistant by combining an endogenous resistance mechanism with an acquired resistance mechanism such as plasmid transmission from other resistant bacteria. Endogenous refers to a resistance mechanism based on a gene originally possessed on a chromosome, and refers to acquiring resistance by, for example, mutating the gene or its expression regulatory mechanism by continuous use of a specific antibacterial drug. Endogenous tolerance mechanisms include β-lactam drug-degrading enzyme overproduction, decreased drug permeability due to decreased expression of permeabilized outer membrane proteins, decreased affinity due to mutation of antimicrobial target protein, drug excretion There is an increase in pump function. Among them, the discharge pump discharges various antibacterial drugs, and is known to be greatly involved in multidrug resistance.
The most important of the Pseudomonas aeruginosa efflux pump is the RND (Resistance-Nodulation-cell Division) type, which is called three types of proteins (the RND efflux protein (RND) that exists in the inner membrane and is responsible for substrate recognition and transport, and the outer membrane) It is a multi-component efflux pump consisting of channel protein (OEP) and periplasmic protein (MFP) that binds both. There are at least 12 RND-type efflux pump operons in the genome of Pseudomonas aeruginosa. Of these, the mexAB - oprM operon ( mexA encodes MFP, mexB encodes RND, and oprM encodes the OEP component) is mainly expressed in wild strains, but is expressed in any operon. There is a control gene, and its expression may be induced by a substrate, etc., and in a resistant mutant, the suppression of the expression is released by the mutation of the control gene, and the production amount of the efflux pump may be constantly increased. MexXY-OprM (Non-Patent Document 1) (the mexXY operon does not have a unique OEP gene, and OprM is an OEP component) is highly expressed in most MDRPs and contributes to multidrug resistance. It became clear that it was important.

薬剤排出ポンプの機能亢進により多剤耐性を獲得した緑膿菌に対しては、当該排出ポンプを阻害して、菌体内の抗菌薬濃度を高めることができれば、耐性となった抗菌薬に対する感受性を回復することができ、MDRP感染症の治療及び予防に有効である。
現在までに、緑膿菌の排出ポンプ阻害薬はいくつか報告されているが(例えば、特許文献1〜3参照)、いずれもMexBを標的とするものであり、MexYを阻害する薬剤についての報告は皆無である。各排出ポンプの基質特異性は甘く、多種多様な化合物を認識するもののRND蛋白質に応じて基質特異性に違いがあり、アズトレオナムはMexBに特異的であるのに対し、アミノ配糖体系抗菌薬はMexYに特異的であることが知られている(キノロン系、マクロライド系、クロラムフェニコール系、およびテトラサイクリン系抗菌薬はMexB、MexYのいずれによっても排出される; 非特許文献1〜3)。従って、フルオロキノロン系抗菌薬などの排出を十分に阻害するためには、MexB阻害薬に加えてMexY阻害薬も必要になってくることから、排出阻害薬との併用剤は3剤併用となり、実用的でない。アミノ配糖体系抗菌薬は、複数のポンプにより排出されない数少ない抗菌薬の一種であり、MexYを阻害する薬剤は、アミノ配糖体系薬の併用薬として期待できる。
For Pseudomonas aeruginosa that has acquired multidrug resistance by enhancing the function of the drug efflux pump, if the concentration of the antibacterial drug in the microbial cell can be increased by inhibiting the efflux pump, the sensitivity to the antibacterial drug that has become resistant can be increased. It can be recovered and is effective in the treatment and prevention of MDRP infection.
To date, several efflux pump inhibitors for Pseudomonas aeruginosa have been reported (see, for example, Patent Documents 1 to 3), all of which target MexB, and report on drugs that inhibit MexY. There is nothing. Although the substrate specificity of each efflux pump is sweet and recognizes a wide variety of compounds, the substrate specificity varies depending on the RND protein. Aztreonam is specific to MexB, whereas aminoglycoside antibacterials Known to be specific for MexY (quinolone, macrolide, chloramphenicol, and tetracycline antibacterials are excreted by both MexB and MexY; . Therefore, in order to sufficiently inhibit the excretion of fluoroquinolone antibacterial agents, in addition to the MexB inhibitor, a MexY inhibitor is also required. Not practical. Aminoglycoside antibacterial drugs are one of the few antibacterial drugs that are not excreted by a plurality of pumps, and drugs that inhibit MexY can be expected as concomitant drugs of aminoglycoside drugs.

パツリン(Patulin)は、ペニシリウム属(Penicillium)、アスペルギルス属(Aspergillus)、ビソクラミス属(Byssochlamys)、ペシロマイセス属(Paecilomyces)に属する種々の微生物が産生するマイコトキシンであり、リンゴのカビ毒として知られている。多くの動物種に対して急性毒性を示し、ラット及びマウスにおける経口でのLD50は29-55mg/kgであり、米国食品医薬品局(FDA)は果汁飲料等への含有量を50μg/Lに規制している(非特許文献4)。我が国でも食品衛生法に基づき、同等の規格基準が設けられている。また、亜急性毒性としては、胃腸の異常、拒食、体重減少などが報告されているが、サルへの5〜500μg/kg/日投与では毒性は認められていない(非特許文献4)。
パツリンは多くの細菌や一部の真菌に対して広い抗菌活性を示し(例えば、非特許文献5参照)、以前は風邪に対する臨床試験が行われたこともあるが(非特許文献6)、上述のように高用量では毒性を示す場合があるため、医薬としては永らく顧みられていないのが現状である。また、Bordetella bronchisepticaに対する抗菌活性に関して、リファンピシンやボトロマイシンとの併用による相乗効果が報告されているが(非特許文献7)、機序として転写又は翻訳阻害が示唆されるのみで、排出ポンプや緑膿菌に対する作用については何ら知られていない。
Patulin (Patulin), the genus Penicillium (Penicillium), Aspergillus (Aspergillus), Byssochlamys genus (Byssochlamys), is a mycotoxin variety of microorganisms produced belonging to Paecilomyces (Paecilomyces), known as mycotoxins apple . It is acutely toxic to many animal species, with an oral LD 50 in rats and mice of 29-55 mg / kg, and the US Food and Drug Administration (FDA) has set the content in juice drinks to 50 μg / L. It is regulated (Non-Patent Document 4). In Japan, equivalent standards are established based on the Food Sanitation Law. Further, as subacute toxicity, gastrointestinal abnormalities, anorexia, weight loss, etc. have been reported, but no toxicity has been observed when administered to monkeys at 5 to 500 μg / kg / day (Non-patent Document 4).
Patulin has broad antibacterial activity against many bacteria and some fungi (see, for example, Non-Patent Document 5), and clinical trials for colds have been conducted before (Non-Patent Document 6). As shown above, since it may show toxicity at a high dose, it has not been considered as a medicine for a long time. In addition, regarding the antibacterial activity against Bordetella bronchiseptica, a synergistic effect by the combined use of rifampicin and bothromycin has been reported (Non-patent Document 7), but only a transcription or translation inhibition is suggested as a mechanism, and an efflux pump or Pseudomonas aeruginosa is suggested. Nothing is known about the effect on bacteria.

国際公開第2002/087589号パンフレットInternational Publication No. 2002/087589 Pamphlet 国際公開第2005/113579号パンフレットInternational Publication No. 2005/113579 Pamphlet 国際公開第2005/089738号パンフレットInternational Publication No. 2005/089738 Pamphlet

Masuda, N. et al., Antimicrob. Agents Chemother., 44(12): 3322-3327 (2000)Masuda, N. et al., Antimicrob. Agents Chemother., 44 (12): 3322-3327 (2000) Morita, Y. et al., J. Gen. Appl. Microbiol., 47: 27-32 (2001)Morita, Y. et al., J. Gen. Appl.Microbiol., 47: 27-32 (2001) Li, X.-Z. and Nikaido, H., Drugs, 69(12): 1555-1623 (2009)Li, X.-Z. and Nikaido, H., Drugs, 69 (12): 1555-1623 (2009) Puel, O. et al., Toxins, 2: 613-631 (2010)Puel, O. et al., Toxins, 2: 613-631 (2010) Wallen, L.L. et al., J. Antibiot., 33(7): 767-769 (1980)Wallen, L.L. et al., J. Antibiot., 33 (7): 767-769 (1980) Chalmers, I. and Clarke, M., Int. J. Epidemiol., 33(2): 253-260 (2004)Chalmers, I. and Clarke, M., Int. J. Epidemiol., 33 (2): 253-260 (2004) Dulaney, E.L. and Jacobsen, C.A., J. Antibiot., 40(8): 1211-1212 (1987)Dulaney, E.L. and Jacobsen, C.A., J. Antibiot., 40 (8): 1211-1212 (1987)

本発明の目的は、緑膿菌、中でもMDRP感染症の治療及び予防に有効な新規医薬又は除菌薬を提供することである。   An object of the present invention is to provide a novel drug or disinfectant effective for the treatment and prevention of Pseudomonas aeruginosa, especially MDRP infection.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく、アミノ配糖体系抗菌薬であるアミカシンがMexYに特異的な排出基質であることに着目し、MexXY-OprM排出ポンプを阻害し得る物質を鋭意探索した結果、自体MDRPに対して弱い抗菌活性を有するパツリンが、抗菌作用を示さない濃度のアミカシン存在下で、複数のMDRP株の生育を著しく阻止することを見出した。この生育阻止効果がMexY排出ポンプ阻害に基づくものであることを検証すべく、ディスク拡散法を用いて、パツリン含浸ディスクを中心にして4方向に等間隔で、アミカシン(MexY特異的排出基質;膜透過性良好)、アズトレオナム(MexB特異的排出基質;膜透過性良好)、エリスロマイシン(MexBよりもMexYの基質になり易い;膜透過性やや不良)又はバンコマイシン(膜難透過性)を含浸させたディスクを配置し、阻止円の形成を観察したところ、パツリンはアミカシンと顕著な相乗効果を示した他、エリスロマイシンと若干の併用効果を示したが、アズトレオナム及びバンコマイシンとは併用効果を示さなかった。このことから、パツリンは、MexB阻害や膜透過性亢進ではなく、MexY排出ポンプを阻害することで、該排出ポンプの特異的基質であるアミカシンの排出を阻害し、それによって菌体内のアミカシン濃度を抗菌活性を発揮するに十分な程度まで高めることで、MDRPをアミカシン感受性に変化させたものと考えられた。緑膿菌以外のグラム陰性細菌の中にも、MexYと高い相同性を有し、アミノ配糖体系抗菌薬を排出基質とするRND型排出ポンプを有する細菌が知られている。従って、パツリンはこれらの排出ポンプも阻害し、アミノ配糖体系抗菌薬等との併用により、当該細菌に対しても相乗的な抗菌効果を発揮し得ることが強く示唆された。
本発明者らは、これらの知見に基づいてさらに研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
In order to achieve the above object, the present inventors have focused on substances that can inhibit the MexXY-OprM efflux pump, focusing on the fact that amikacin, an aminoglycoside antibacterial agent, is an excretion substrate specific to MexY. As a result of the search, it was found that patulin, which has weak antibacterial activity against MDRP itself, markedly inhibits the growth of multiple MDRP strains in the presence of amikacin at a concentration that does not exhibit antibacterial activity. In order to verify that this growth-inhibiting effect is based on inhibition of the MexY efflux pump, amikacin (MexY-specific efflux substrate; membrane) was equidistantly spaced in four directions around the patulin-impregnated disk using the disk diffusion method. Discs impregnated with good permeability), aztreonam (MexB specific excretion substrate; better membrane permeability), erythromycin (more likely to be a substrate for MexY than MexB; slightly poor membrane permeability) or vancomycin (difficult membrane permeability) When the formation of a blocking circle was observed, patulin showed a remarkable synergistic effect with amikacin and a slight combined effect with erythromycin, but did not show a combined effect with aztreonam and vancomycin. Therefore, patulin inhibits the excretion of amikacin, which is a specific substrate of the efflux pump, by inhibiting the MexY efflux pump, not by inhibiting MexB or increasing membrane permeability, thereby reducing the concentration of amikacin in the microbial cells. It was thought that MDRP was changed to amikacin sensitivity by increasing to a level sufficient to exert antibacterial activity. Among Gram-negative bacteria other than Pseudomonas aeruginosa, bacteria having a high homology with MexY and having an RND-type efflux pump using an aminoglycoside antibacterial drug as an effluent substrate are known. Therefore, it was strongly suggested that patulin also inhibits these efflux pumps and can exert a synergistic antibacterial effect against the bacteria when used in combination with an aminoglycoside antibacterial agent or the like.
As a result of further studies based on these findings, the present inventors have completed the present invention.

即ち、本発明は以下のものを提供する。
〔1〕パツリンを含有してなる、細菌の排出ポンプ阻害剤であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、阻害剤。
〔2〕細菌がグラム陰性細菌である、上記〔1〕記載の阻害剤。
〔3〕排出ポンプが緑膿菌のMexY排出ポンプである、上記〔1〕記載の阻害剤。
〔4〕パツリンと、細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬とを組み合わせてなる、該細菌に対する抗菌剤であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、抗菌剤。
〔5〕細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬が、キノロン、アミノ配糖体、クメルマイシン、クロラムフェニコール、リポペプチド、グリシルサイクリン、ケトライド、マクロライド、オキサゾリジノン、ホスホマイシン、ストレプトグラミン及びテトラサイクリンからなる群より選択される1種以上である、上記〔4〕記載の抗菌剤。
〔6〕細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬がアミノ配糖体である、上記〔4〕記載の抗菌剤。
〔7〕アミノ配糖体がアミカシンである、上記〔6〕記載の抗菌剤。
〔8〕細菌感染症の治療もしくは予防、又は細菌の除菌用である、前記〔4〕〜〔7〕のいずれかに記載の抗菌剤。
〔9〕細菌が多剤耐性緑膿菌である、上記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の剤。
〔10〕細菌に汚染されている、又はそのおそれのある対象物を、パツリン及び該細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬に接触させることを特徴とする、該対象物からの該細菌の除菌方法であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、方法。
〔11〕多剤耐性緑膿菌に感染した患者から分離した該緑膿菌株に、パツリン及び緑膿菌のMexY排出ポンプの基質となり得る抗菌薬をそれぞれ単独で、並びに併用して接触させ、それぞれを単独で接触させた場合に対して、併用して接触させた場合に、相乗的に生育が阻止された菌株を、MexY排出ポンプの機能亢進による多剤耐性機構を有する菌株であると判定することを特徴とする、病原緑膿菌株の多剤耐性機構の同定方法。
That is, the present invention provides the following.
[1] A bacterial efflux pump inhibitor comprising patulin, wherein the efflux pump comprises a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more similarity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. An inhibitor having an aminoglycoside antibacterial as a substrate.
[2] The inhibitor according to [1] above, wherein the bacterium is a gram-negative bacterium.
[3] The inhibitor according to the above [1], wherein the discharge pump is a Pseudomonas aeruginosa MexY discharge pump.
[4] An antibacterial agent against bacteria comprising a combination of patulin and an antibacterial agent capable of serving as a substrate for a bacterial efflux pump, wherein the efflux pump comprises 80% or more of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. An antibacterial agent comprising a protein containing a similar amino acid sequence and having an aminoglycoside antibacterial as a substrate.
[5] Antibacterial agents that can serve as substrates for bacterial efflux pumps are quinolones, aminoglycosides, coumermycins, chloramphenicol, lipopeptides, glycylcycline, ketolides, macrolides, oxazolidinones, fosfomycin, streptogramins and tetracyclines. The antibacterial agent according to [4] above, which is one or more selected from the group consisting of:
[6] The antibacterial agent according to the above [4], wherein the antibacterial agent capable of serving as a substrate for a bacterial efflux pump is an aminoglycoside.
[7] The antibacterial agent according to [6] above, wherein the aminoglycoside is amikacin.
[8] The antibacterial agent according to any one of the above [4] to [7], which is used for treatment or prevention of bacterial infection or sterilization of bacteria.
[9] The agent according to any one of [1] to [8] above, wherein the bacterium is multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa.
[10] The removal of the bacteria from the object, characterized by contacting the object contaminated with or possibly with the bacteria with patulin and an antibacterial agent capable of serving as a substrate for the efflux pump of the bacteria. A fungal method, wherein the efflux pump comprises a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more similarity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, and uses an aminoglycoside antibacterial agent as a substrate ,Method.
[11] The Pseudomonas aeruginosa strain isolated from a patient infected with multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa is contacted with patulin and an antibacterial agent that can be a substrate for the Pseudomonas aeruginosa MexY efflux pump alone and in combination, In contrast to the case of contact with a single substance, a strain whose growth has been synergistically inhibited when contacted in combination is determined to be a strain having a multidrug resistance mechanism by enhancing the function of the MexY efflux pump. A method for identifying a multidrug resistance mechanism of a pathogenic Pseudomonas aeruginosa strain characterized by the above.

パツリンは、緑膿菌のMexY排出ポンプやMexYと高い相同性を有する他の細菌由来の排出ポンプを特異的に阻害することができるので、これらの排出ポンプにより排出され得る抗菌薬と組み合わせて用いることにより、緑膿菌等の細菌、特にMDRPに対して顕著な抗菌作用を示す。例えば、アミカシンやトブラシン等の既存のアミノ配糖体系抗菌薬は、MDRPに対しては無効もしくは高用量でしか使用できなかったが、パツリンとの併用により、これらの既存薬が低用量で使用可能となる。既に耐性菌が存在する抗菌薬を使用することで、現在有効とされているポリミキシンBやコリスチンに対する耐性菌の出現を阻止することにも有用である。   Patulin can specifically inhibit Pseudomonas aeruginosa MexY efflux pumps and efflux pumps derived from other bacteria with high homology to MexY, so use in combination with antibacterial drugs that can be evacuated by these efflux pumps Thus, it exhibits a remarkable antibacterial action against bacteria such as Pseudomonas aeruginosa, especially MDRP. For example, existing aminoglycoside antibacterials such as amikacin and tobrushan were ineffective or could only be used at high doses for MDRP, but when used in combination with patulin, these existing drugs can be used at low doses It becomes. By using antibacterial drugs that already have resistant bacteria, it is also useful to prevent the emergence of resistant bacteria against polymyxin B and colistin, which are currently effective.

(A)パツリン(2.5-20μg)及び種々の抗菌薬(50μg)の単独の抗菌活性、並びに(B)アミカシン(96μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、AMK: アミカシン。(A) Single antibacterial activity of patulin (2.5-20 μg) and various antibacterial drugs (50 μg), and (B) Amikacin (96 μg / mL) and patulin (2.5-20 μg) or various antibacterial drugs (50 μg) It is a figure which shows the antibacterial activity by combined use. The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, AMK: Amikacin. 多剤耐性緑膿菌MDRP No. 74株に対する、(C)エリスロマイシン(64μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性、並びに(D)クロラムフェニコール(128μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、EM: エリスロマイシン、CP: クロラムフェニコール。(C) Antibacterial activity against combination of erythromycin (64 μg / mL) and patulin (2.5-20 μg) or various antibacterial drugs (50 μg) against multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa MDRP No. 74 strain, and (D) chloram It is a figure which shows the antibacterial activity by combined use of a phenicol (128 microgram / mL), patulin (2.5-20 micrograms), or various antimicrobial agents (50 micrograms). The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, EM: Erythromycin, CP: Chloramphenicol. 多剤耐性緑膿菌MDRP No. 74株に対する、(E)テトラサイクリン(64μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、TC: テトラサイクリン。It is a figure which shows the antibacterial activity by combined use with (E) tetracycline (64 microgram / mL), patulin (2.5-20 micrograms), or various antimicrobial agents (50 micrograms) with respect to multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa MDRP No. 74 strain. The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, TC: Tetracycline. 多剤耐性緑膿菌MDRP No. 50株に対する、(A)パツリン(2.5-20μg)及び種々の抗菌薬(50μg)の単独の抗菌活性、並びに(B)アミカシン(48μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、AMK: アミカシン。(A) single antibacterial activity of patulin (2.5-20 μg) and various antibacterial drugs (50 μg) against multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa MDRP No. 50 strain, and (B) amikacin (48 μg / mL) and patulin (2.5 -20 μg) or a combination of various antibacterial drugs (50 μg). The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, AMK: Amikacin. 多剤耐性緑膿菌MDRP No. 50株に対する、(C)エリスロマイシン(64μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性、並びに(D)クロラムフェニコール(128μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、EM: エリスロマイシン、CP: クロラムフェニコール。(C) Antibacterial activity by combined use of erythromycin (64 μg / mL) and patulin (2.5-20 μg) or various antibacterial drugs (50 μg) against multi-drug resistant Pseudomonas aeruginosa MDRP No. 50 strain, and (D) chloram It is a figure which shows the antibacterial activity by combined use of a phenicol (128 microgram / mL), patulin (2.5-20 micrograms), or various antimicrobial agents (50 micrograms). The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, EM: Erythromycin, CP: Chloramphenicol. 多剤耐性緑膿菌MDRP No. 50株に対する、(E)テトラサイクリン(64μg/mL)とパツリン(2.5-20μg)又は種々の抗菌薬(50μg)との併用による抗菌活性を示す図である。ディスク内の数字は阻止円径(mm)を示す。P: パツリン、TC: テトラサイクリン。It is a figure which shows the antibacterial activity by combined use with (E) tetracycline (64 microgram / mL), patulin (2.5-20 micrograms), or various antimicrobial agents (50 micrograms) with respect to multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa MDRP No. 50 strain. The numbers in the disk indicate the diameter of the blocking circle (mm). P: Patulin, TC: Tetracycline. パツリンとアミカシンの併用効果が、パツリンによるMexXY-OprM排出ポンプ阻害によるものであることを示す図である。Sample: パツリン生産菌株PSTF0045の培養抽出液(20μL)、AMK: アミカシン(50μg)、AZT: アズトレオナム(50μg)、EM: エリスロマイシン(50μg)、VCM: バンコマイシン(50μg)。It is a figure which shows that the combined use effect of patulin and amikacin is due to inhibition of the MexXY-OprM efflux pump by patulin. Sample: Culture extract of patulin producing strain PSTF0045 (20 μL), AMK: amikacin (50 μg), AZT: aztreonam (50 μg), EM: erythromycin (50 μg), VCM: vancomycin (50 μg).

本発明は、パツリンを含有してなる、細菌の排出ポンプ阻害剤(以下、本発明の阻害剤ともいう)を提供する。
本発明の阻害剤が阻害し得る「細菌の排出ポンプ(以下、本発明の排出ポンプともいう)」は、配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるPseudomonas aeruginosa PAO1株由来のMexY蛋白質と、80%以上の類似性を有する蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とする、RND型排出ポンプである。MexXY-OprM排出ポンプシステムは、緑膿菌のマルチコンポーネント型排出ポンプシステムのうち、基質認識及び輸送本体としての機能を担うRNDコンポーネントとしてMexYを、RNDコンポーネントと外膜チャネルであるOEPコンポーネントとを結合するペリプラズム蛋白質であるMFPコンポーネントとしてMexXを含む排出ポンプである。OEPコンポーネントは適宜選択され得るが、通常、産生量の多いOprMがOEPコンポーネントとなる場合が多い。また、排出ポンプの「基質」とは、MexY等のRNDコンポーネントにより認識され、該排出ポンプから菌体外に排出され得る物質を意味する。
The present invention provides a bacterial efflux pump inhibitor (hereinafter also referred to as the inhibitor of the present invention) comprising patulin.
The “bacterial efflux pump (hereinafter also referred to as the efflux pump of the present invention)” that can be inhibited by the inhibitor of the present invention is a Pseudomonas aeruginosa PAO1 strain MexY protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 80 It is an RND-type efflux pump consisting of a protein with at least% similarity and using an aminoglycoside antibacterial as a substrate. The MexXY-OprM efflux pump system combines MexY as an RND component that functions as a substrate recognition and transport body in the multi-component efflux pump system of Pseudomonas aeruginosa, and an REP component and an OEP component that is an outer membrane channel. It is an evacuation pump containing MexX as an MFP component that is a periplasmic protein. The OEP component can be selected as appropriate, but usually, OprM having a large production amount is often the OEP component. In addition, the “substrate” of the discharge pump means a substance that can be recognized by an RND component such as MexY and discharged from the discharge pump.

アミノ酸配列の「類似性」とは、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて2つのアミノ酸配列をアラインさせた場合の、最適なアラインメント(好ましくは、該アルゴリズムは最適なアラインメントのために配列の一方もしくは両方へのギャップの導入を考慮し得るものである)における、オーバーラップする全アミノ酸残基に対する同一アミノ酸および類似アミノ酸残基の割合(%)を意味する。「類似アミノ酸」とは物理化学的性質において類似したアミノ酸を意味し、例えば、芳香族アミノ酸(Phe、Trp、Tyr)、脂肪族アミノ酸(Ala、Leu、Ile、Val)、極性アミノ酸(Gln、Asn)、塩基性アミノ酸(Lys、Arg、His)、酸性アミノ酸(Glu、Asp)、水酸基を有するアミノ酸(Ser、Thr)、側鎖の小さいアミノ酸(Gly、Ala、Ser、Thr、Met)などの同じグループに分類されるアミノ酸が挙げられる。このような類似アミノ酸による置換はタンパク質の表現型に変化をもたらさない(即ち、保存的アミノ酸置換である)ことが予測される。保存的アミノ酸置換の具体例は当該技術分野で周知であり、種々の文献に記載されている(例えば、Bowieら,Science, 247:1306-1310 (1990)を参照)。
本明細書におけるアミノ酸配列の類似性は、相同性計算アルゴリズムNCBI BLAST(National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool)を用い、以下の条件(期待値=10;ギャップを許す;マトリクス=BLOSUM62;フィルタリング=OFF)にて、配列番号1で表されるアミノ酸配列と他のアミノ酸配列とをアラインさせた場合の、類似アミノ酸残基(positive: 同一アミノ酸の場合の他、SerとThr、SerとAla、SerとAsn、AsnとAsp、AsnとHis、AspとGlu、GluとGln、GluとLys、GlnとArg、GlnとLys、HisとTyr、ArgとLys、MetとIle、MetとLeu、MetとVal、IleとLeu、IleとVal、LeuとVal、PheとTyr、PheとTrp、TyrとTrpのマッチング)の割合(%)として、計算することができる。
Amino acid sequence “similarity” refers to an optimal alignment when two amino acid sequences are aligned using a mathematical algorithm known in the art (preferably the algorithm is sequenced for optimal alignment). The ratio of the same amino acid residues and similar amino acid residues to all overlapping amino acid residues in the case of introduction of a gap into one or both of the above. "Similar amino acids" means amino acids that are similar in physicochemical properties, such as aromatic amino acids (Phe, Trp, Tyr), aliphatic amino acids (Ala, Leu, Ile, Val), polar amino acids (Gln, Asn) ), Basic amino acids (Lys, Arg, His), acidic amino acids (Glu, Asp), amino acids with hydroxyl groups (Ser, Thr), amino acids with small side chains (Gly, Ala, Ser, Thr, Met), etc. Examples include amino acids classified into groups. It is expected that substitution with such similar amino acids will not change the phenotype of the protein (ie, is a conservative amino acid substitution). Specific examples of conservative amino acid substitutions are well known in the art and are described in various literature (see, for example, Bowie et al., Science, 247: 1306-1310 (1990)).
The similarity of amino acid sequences in the present specification was determined using the homology calculation algorithm NCBI BLAST (National Center for Biotechnology Information Basic Local Alignment Search Tool) under the following conditions (expected value = 10; allow gaps; matrix = BLOSUM62; filtering) = OFF), when the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and other amino acid sequences are aligned, the similar amino acid residues (positive: in the case of the same amino acid, Ser and Thr, Ser and Ala, Ser and Asn, Asn and Asp, Asn and His, Asp and Glu, Glu and Gln, Glu and Lys, Gln and Arg, Gln and Lys, His and Tyr, Arg and Lys, Met and Ile, Met and Leu, and Met Val, Ile and Leu, Ile and Val, Leu and Val, Phe and Tyr, Phe and Trp, Tyr and Trp matching) ratio (%) can be calculated.

配列番号1で表されるPseudomonas aeruginosa PAO1株由来のMexY蛋白質のアミノ酸配列は、NCBIデータベースにAccession No. NP_250708として登録されている。MexY蛋白質は、各緑膿菌株間で高度に保存されており、ほとんどの株がBLAST解析で99%の類似性及び同一性を示す。また、緑膿菌以外にもMexYに対応する薬剤排出ポンプを発現する細菌が存在する。例えば、緑膿菌と同様、非発酵グラム陰性の病原菌として知られるAchromobacter sp.(例: A. xylosoxidansA. baumannii)や種々のBurkholderia sp.(例: B. pseudomalleiB. cepacia complex)は、緑膿菌のMexYと約80%以上の類似性と約70%の同一性を有する薬剤排出ポンプ(例: A. xylosoxidansのAxyY(Accession No. EGP45231; 74%同一性、86%類似性)、A. baumanniiAdeBB. pseudomallei(Accession No. YP_006274748; 70%同一性、83%類似性)及びB. cepacia complexのAmrB等)を有しており、これらの排出ポンプは、いずれもアミノ配糖体系抗菌薬に対する耐性機構の1つであることが知られている。従って、緑膿菌のMexYのみならず、MexYと高い相同性(即ち、80%以上のアミノ酸類似性及び/又は70%以上のアミノ酸同一性)を有し、且つMexYと同様の抗菌薬に対する基質特異性(特に、アミノ配糖体を排出基質とすること)を有する、他の細菌が有する薬剤排出ポンプも、本発明の排出ポンプに包含される。 The amino acid sequence of the MexY protein derived from Pseudomonas aeruginosa PAO1 represented by SEQ ID NO: 1 is registered in the NCBI database as Accession No. NP_250708. The MexY protein is highly conserved between each P. aeruginosa strain and most strains show 99% similarity and identity in the BLAST analysis. In addition to Pseudomonas aeruginosa, there are bacteria that express a drug efflux pump corresponding to MexY. For example, as with Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter sp. (Eg A. xylosoxidans , A. baumannii ) and various Burkholderia sp. (Eg B. pseudomallei , B. cepacia complex) A drug efflux pump with approximately 80% similarity and approximately 70% identity to Pseudomonas aeruginosa MexY (eg A. xylosoxidans AxyY (Accession No. EGP45231; 74% identity, 86% similarity) , A. baumannii AdeB , B. pseudomallei (Accession No. YP_006274748; 70% identity, 83% similarity) and B. cepacia complex AmrB, etc.) It is known to be one of the resistance mechanisms against glycoside antibacterial drugs. Therefore, not only Pseudomonas aeruginosa MexY but also a high homology with MexY (ie 80% or more amino acid similarity and / or 70% or more amino acid identity), and a substrate for an antibacterial drug similar to MexY A drug efflux pump possessed by other bacteria having specificity (particularly, using an aminoglycoside as an efflux substrate) is also included in the evacuation pump of the present invention.

本発明で用いられるパツリン(Patulin)は、ペニシリウム属(Penicillium)、アスペルギルス属(Aspergillus)、ビソクラミス属(Byssochlamys)、ペシロマイセス属(Paecilomyces)に属する種々の微生物が産生するマイコトキシンであり、下記の構造式で示される化合物(IUPAC名: 4-ヒドロキシ-4H-フロ[3,2-c]ピラン-2(6H)-オン)である。 Patulin (Patulin) used in the present invention, Penicillium (Penicillium), Aspergillus (Aspergillus), Byssochlamys sp (Byssochlamys), a mycotoxin various microorganisms produced belonging to Paecilomyces (Paecilomyces), the following structural formula (IUPAC name: 4-hydroxy-4H-furo [3,2-c] pyran-2 (6H) -one).

パツリンを産生する具体的な微生物としては、例えば、ペニシリウム属に属するP. carneum, P. clavigerum, P. concentricum, P. coprobium, P. dipodomyicola, P. expansum, P. glandicola, P. gladioli, P. griseofulvum, P. marinum, P. paneum, P. sclerotigenum, P. vulpinum、アスペルギルス属に属するAspergillus clavatus, A. giganteus, A. longivesica、ビソクラミス属に属するByssochlamys. nivea、ペシロマイセス属に属するPaecilomyces saturatus等が挙げられるが、これらに限定されない。これらのうち、リンゴのカビ毒の主たる病原菌であるP. expansumはリンゴ果実から容易に分離することができる。パツリンは、例えば、上記パツリン生産菌を適当な培養液(例: YES培養液(2% 酵母エキス、15% ショ糖)等)中、25℃で培養し、得られた培養上清を濃縮した後、クロロホルム、次いで酢酸エチルで抽出し、抽出液を合せてHarwigらの方法(Can. Inst. Food Sci. Technol. J., 6: 22-25 (1973))により単離・結晶化することにより、製造することができる。また、パツリンは、アラビノースを保護ケトンに変換した後、Wittig縮合反応を行い、さらに酸触媒環化反応及び脱水反応を行うことで、化学的に合成することもできる。あるいは、市販のパツリン(例: Sigma-Aldrich社、製品番号P1639)を購入して用いてもよい。
本明細書においては、パツリンは、上記構造式で示される化合物に加えて、その類縁体をも包含する意味で用いられ得る。ここで類縁体としては、本発明の排出ポンプを特異的に阻害し得る限り特に制限はなく、例えば、エステル類(例: 酢酸エステル、安息香酸エステル)などが挙げられるが、動物体内で代謝された後に上記阻害活性を示すプロドラッグ型の化合物もこの中に含まれ得る。あるいは、パツリン生合成における前駆物質(例: アスクラジオール、ネオパツリン)もパツリン類縁体に含まれる。これらの前駆物質は、例えば、パツリン産生菌染色体上のパツリン生合成系酵素遺伝子クラスターに存在する、所望の前駆物質をパツリンもしくは他の前駆物質に変換する反応を触媒する酵素遺伝子を、常法により欠損させ、該欠損株を培養して得られる培養上清からHPLC等周知の技術により精製することができる。
Specific microorganisms that produce patulin include, for example, P. carneum , P. clavigerum , P. concentricum , P. coprobium , P. dipodomyicola , P. expansum , P. glandicola , P. gladioli , P , belonging to the genus Penicillium. . griseofulvum, P. marinum, P . paneum, P. sclerotigenum, P. vulpinum, Aspergillus clavatus belonging to the genus Aspergillus, a. giganteus, a. longivesica , Byssochlamys belonging to Byssochlamys genus. nivea, Paecilomyces saturatus etc. belonging to Paecilomyces For example, but not limited to. Of these, P. expansum , the main pathogen of apple mold poison, can be easily separated from apple fruit. Patulin can be obtained by, for example, cultivating the above patulin-producing bacteria in an appropriate culture solution (eg, YES culture solution (2% yeast extract, 15% sucrose), etc.) at 25 ° C., and concentrating the resulting culture supernatant. Then, extract with chloroform and then with ethyl acetate, combine the extracts and isolate and crystallize by the method of Harwig et al. (Can. Inst. Food Sci. Technol. J., 6: 22-25 (1973)). Can be manufactured. Patulin can also be chemically synthesized by converting arabinose into a protected ketone, followed by a Wittig condensation reaction, followed by an acid-catalyzed cyclization reaction and a dehydration reaction. Alternatively, commercially available patulin (eg, Sigma-Aldrich, product number P1639) may be purchased and used.
In the present specification, patulin may be used in the sense of encompassing analogs thereof in addition to the compound represented by the above structural formula. The analog here is not particularly limited as long as it can specifically inhibit the efflux pump of the present invention, and examples thereof include esters (eg, acetate ester, benzoate ester) and the like, which are metabolized in the animal body. Further, a prodrug type compound that exhibits the above inhibitory activity may also be included therein. Alternatively, precursors in patulin biosynthesis (eg, ascradiol, neopatulin) are also included in the patulin analog. These precursors are, for example, an enzyme gene that catalyzes a reaction for converting a desired precursor into patulin or other precursors existing in a patulin biosynthetic enzyme gene cluster on the patulin-producing bacterial chromosome by a conventional method. It can be purified by a well-known technique such as HPLC from the culture supernatant obtained by deficient culture of the defective strain.

パツリンは、緑膿菌、特にMDRPに対して、自体弱いながらも抗菌活性を有しているが(最小発育阻止濃度MIC=128 μg/mL)、単独で抗菌作用を示さない濃度でも、MexY排出ポンプを阻害することで、同じく単独で抗菌作用を示さない濃度で添加されたMexY排出基質であるアミノ配糖体系抗菌薬のMexY介在性排出を抑制し、該抗菌薬の菌体内濃度を抗菌作用が発揮されるのに十分な程度に維持することができる。
結果として、単独ではともに抗菌作用を示さない濃度であっても、パツリンとアミノ配糖体系抗菌薬を併用すると、現在国内では未認可のMDRPに対して単独で抗菌効果を示す唯一の薬剤であるコリスチンの代わりに、MDRPに対して抗菌効果が期待できる。
従って、パツリンは、MexY等の本発明の排出ポンプにより排出される抗菌薬に対して耐性を獲得した細菌、好ましくは緑膿菌を含むグラム陰性病原菌、特にMDRPに感染した患者に投与することにより、本発明の排出ポンプの特異的な阻害を介して、該細菌を該抗菌薬に対して(高)感受性にし(脱耐性化し)、低用量の既存薬投与により細菌感染症を治療することを可能にする。即ち、パツリンは本発明の排出ポンプの排出基質である抗菌薬に対する感受性増強もしくは付与薬(脱耐性化薬)として有用である。
Patulin has antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa, especially MDRP, although it is weak itself (minimum growth inhibitory concentration MIC = 128 μg / mL). Inhibiting the pump suppresses MexY-mediated excretion of aminoglycoside antibacterials, which are MexY excretion substrates that are also added alone at concentrations that do not exhibit antibacterial effects, and reduce the intracellular concentration of these antibacterials Can be maintained at a level sufficient for the
As a result, patulin and aminoglycoside antibacterial drugs are the only drugs that currently have antibacterial effects against unlicensed MDRPs in Japan, even at concentrations that do not exhibit antibacterial effects alone. Antimicrobial effect can be expected against MDRP instead of colistin.
Therefore, patulin can be administered by administration to bacteria infected with antibacterial drugs excreted by the evacuation pump of the present invention such as MexY, preferably Gram-negative pathogens including Pseudomonas aeruginosa, especially MDRP infected patients. Through the specific inhibition of the efflux pump of the present invention, making the bacteria (high) sensitive (detolerant) to the antibacterial agent and treating bacterial infections by administering low doses of existing drugs to enable. That is, patulin is useful as a sensitivity enhancing agent or an imparting agent (detolerizing agent) for the antibacterial agent that is the effluent substrate of the evacuation pump of the present invention.

パツリンは、そのまま、あるいは自体公知の方法に従って、薬理学的に許容される担体とともに混合した医薬組成物、例えば、錠剤(糖衣錠、フィルムコーティング錠を含む)、散剤、顆粒剤、カプセル剤(ソフトカプセルを含む)、口腔内崩壊錠、液剤、注射剤、坐剤、徐放剤、貼布剤等の製剤として、経口的または非経口的(例、局所、直腸、静脈投与等)に投与することができる。   Patulin can be used as it is or according to a method known per se, and mixed with a pharmacologically acceptable carrier, such as tablets (including sugar-coated tablets and film-coated tablets), powders, granules, capsules (soft capsules). Including), orally disintegrating tablets, liquids, injections, suppositories, sustained-release agents, patches, etc., orally or parenterally (eg, topical, rectal, intravenous administration, etc.) it can.

本発明の阻害剤中のパツリンの含有量は、特に限定されず、製剤全体の約0.01〜100重量%である。
該阻害剤の投与量及び投与回数は特に限定されず、微生物感染症の種類や重篤度、基礎疾患の有無、患者の年齢、体重などの条件などに応じて、適宜の投与量及び投与回数を選択することが可能である。例えば、MDRP感染症患者に対し、抗菌薬に対する感受性増強もしくは付与剤として経口的に投与する場合、成人に対して、パツリンとして約0.005〜約5mg/kg/日、好ましくは約0.01〜約0.5ng/kg/日を、1日1回または2〜3回に分けて投与することができる。
The content of patulin in the inhibitor of the present invention is not particularly limited, and is about 0.01 to 100% by weight of the whole preparation.
There are no particular limitations on the dose and frequency of administration of the inhibitor, and the appropriate dose and frequency of administration depending on the type and severity of the microbial infection, the presence or absence of the underlying disease, the patient's age, weight, etc. Can be selected. For example, when orally administered as an agent for enhancing or imparting antimicrobial susceptibility to patients with MDRP infection, about 0.005 to about 5 mg / kg / day as patulin for adults, preferably about 0.01 to about 0.5 ng / kg / day can be administered once a day or divided into 2-3 times a day.

本発明の阻害剤の製造に用いられ得る薬理学的に許容される担体としては、製剤素材として慣用の各種有機あるいは無機担体物質が挙げられ、例えば、固形製剤における賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、水溶性高分子、塩基性無機塩;液状製剤における溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤、緩衝剤、無痛化剤等があげられる。また、必要に応じて、通常の防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤、酸味剤、発泡剤、香料等の添加物を用いることもできる。
賦形剤としては、例えば、乳糖、白糖、D-マンニトール、でんぷん、コーンスターチ、結晶セルロース、軽質無水ケイ酸、酸化チタン等が挙げられる。
滑沢剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ショ糖脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール、タルク、ステアリン酸等が挙げられる。
結合剤としては、例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、結晶セルロース、デンプン、ポリビニルピロリドン、アラビアゴム末、ゼラチン、プルラン、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
崩壊剤としては、(1)クロスポビドン、(2)クロスカルメロースナトリウム(FMC-旭化成)、カルメロースカルシウム(五徳薬品)等スーパー崩壊剤と称される崩壊剤、(3)カルボキシメチルスターチナトリウム(例、松谷化学(株)製)、(4)低置換度ヒドロキシプロピルセルロース(例、信越化学(株)製)、(5)コーンスターチ等が挙げられる。該「クロスポビドン」としては、ポリビニルポリピロリドン(PVPP)、1-ビニル-2-ピロリジノンホモポリマーと称されているものも含め、1-エテニル-2-ピロリジノンホモポリマーという化学名を有し架橋されている重合物のいずれであってもよく、具体例としては、コリドンCL(BASF社製)、ポリプラスドンXL(ISP社製)、ポリプラスドンXL-10(ISP社製)、ポリプラスドンINF-10(ISP社製)等である。
水溶性高分子としては、例えば、エタノール可溶性水溶性高分子〔例えば、ヒドロキシプロピルセルロース(以下、HPCと記載することがある)等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン等〕、エタノール不溶性水溶性高分子〔例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(以下、HPMCと記載することがある)、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、グアーガム等〕等が挙げられる。
塩基性無機塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよび/またはカルシウムの塩基性無機塩が挙げられる。好ましくはマグネシウムおよび/またはカルシウムの塩基性無機塩である。さらに好ましくはマグネシウムの塩基性無機塩である。該ナトリウムの塩基性無機塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム等が挙げられる。該カリウムの塩基性無機塩としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム等が挙げられる。該マグネシウムの塩基性無機塩としては、例えば、重質炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、アルミン酸マグネシウム、合成ヒドロタルサイト〔Mg6Al2(OH)16・CO3・4H2O〕および水酸化アルミナ・マグネシウム、好ましくは、重質炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。該カルシウムの塩基性無機塩としては、例えば、沈降炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
溶剤としては、例えば、注射用水、アルコール、プロピレングリコール、マクロゴール、ゴマ油、トウモロコシ油、オリーブ油等が挙げられる。
溶解補助剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、D−マンニトール、安息香酸ベンジル、エタノール、トリスアミノメタン、コレステロール、トリエタノールアミン、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム等が挙げられる。
懸濁化剤としては、例えば、ステアリルトリエタノールアミン、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸、レシチン、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、モノステアリン酸グリセリン等の界面活性剤;例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の親水性高分子等が挙げられる。
等張化剤としては、例えば、ブドウ糖、D-ソルビトール、塩化ナトリウム、グリセリン、D-マンニトール等が挙げられる。
緩衝剤としては、例えば、リン酸塩、酢酸塩、炭酸塩、クエン酸塩等の緩衝液等が挙げられる。
無痛化剤としては、例えば、ベンジルアルコール等が挙げられる。
防腐剤としては、例えば、パラオキシ安息香酸エステル類、クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、デヒドロ酢酸、ソルビン酸等が挙げられる。
抗酸化剤としては、例えば、亜硫酸塩、アスコルビン酸、α-トコフェロール等が挙げられる。
着色剤としては、例えば、食用黄色5号、食用赤色2号、食用青色2号等の食用色素;食用レーキ色素、ベンガラ等が挙げられる。
甘味剤としては、例えば、サッカリンナトリウム、グリチルリチン二カリウム、アスパルテーム、ステビア、ソーマチン等が挙げられる。
酸味剤としては、例えば、クエン酸(無水クエン酸)、酒石酸、リンゴ酸等が挙げられる。
発泡剤としては、例えば、重曹等が挙げられる。
香料としては、合成物および天然物のいずれでもよく、例えば、レモン、ライム、オレンジ、メントール、ストロベリー等が挙げられる。
Examples of the pharmacologically acceptable carrier that can be used in the production of the inhibitor of the present invention include various organic or inorganic carrier substances that are commonly used as pharmaceutical materials. For example, excipients, lubricants in solid formulations, Examples thereof include binders, disintegrants, water-soluble polymers, basic inorganic salts; solvents, solubilizers, suspending agents, isotonic agents, buffering agents, soothing agents, etc. in liquid preparations. Further, if necessary, additives such as ordinary preservatives, antioxidants, colorants, sweeteners, sour agents, foaming agents, and fragrances can be used.
Examples of the excipient include lactose, sucrose, D-mannitol, starch, corn starch, crystalline cellulose, light anhydrous silicic acid, titanium oxide and the like.
Examples of the lubricant include magnesium stearate, sucrose fatty acid ester, polyethylene glycol, talc, stearic acid and the like.
Examples of the binder include hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, crystalline cellulose, starch, polyvinylpyrrolidone, gum arabic powder, gelatin, pullulan, and low-substituted hydroxypropylcellulose.
Disintegrants include (1) crospovidone, (2) croscarmellose sodium (FMC-Asahi Kasei), carmellose calcium (Gotoku Pharmaceutical) and other super disintegrants, (3) carboxymethyl starch sodium ( Examples include Matsutani Chemical Co., Ltd.), (4) Low-substituted hydroxypropyl cellulose (eg, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and (5) Corn starch. The “crospovidone” is crosslinked with a chemical name of 1-ethenyl-2-pyrrolidinone homopolymer, including those called polyvinylpolypyrrolidone (PVPP) and 1-vinyl-2-pyrrolidinone homopolymer. Examples of the polymer may include any of the following polymers, and specific examples include Kollidon CL (manufactured by BASF), Polyplastidon XL (manufactured by ISP), Polyplastidone XL-10 (manufactured by ISP), and Polyplastidone. INF-10 (manufactured by ISP).
Examples of the water-soluble polymer include ethanol-soluble water-soluble polymers [eg, cellulose derivatives such as hydroxypropyl cellulose (hereinafter sometimes referred to as HPC), polyvinylpyrrolidone, etc.], ethanol-insoluble water-soluble polymers [eg, , Hydroxypropylmethylcellulose (hereinafter sometimes referred to as HPMC), cellulose derivatives such as methylcellulose and sodium carboxymethylcellulose, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, sodium alginate, guar gum and the like].
Examples of the basic inorganic salt include basic inorganic salts of sodium, potassium, magnesium and / or calcium. Preferred is a basic inorganic salt of magnesium and / or calcium. More preferred is a basic inorganic salt of magnesium. Examples of the basic inorganic salt of sodium include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, disodium hydrogen phosphate and the like. Examples of the basic inorganic salt of potassium include potassium carbonate and potassium hydrogen carbonate. Examples of the basic inorganic salt of magnesium include heavy magnesium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium metasilicate aluminate, magnesium silicate, magnesium aluminate, synthetic hydrotalcite [Mg 6 Al 2 ( OH) 16 · CO 3 · 4H 2 O] and alumina hydroxide / magnesium, preferably heavy magnesium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide and the like. Examples of the basic inorganic salt of calcium include precipitated calcium carbonate and calcium hydroxide.
Examples of the solvent include water for injection, alcohol, propylene glycol, macrogol, sesame oil, corn oil, olive oil and the like.
Examples of the solubilizer include polyethylene glycol, propylene glycol, D-mannitol, benzyl benzoate, ethanol, trisaminomethane, cholesterol, triethanolamine, sodium carbonate, sodium citrate and the like.
Examples of the suspending agent include surfactants such as stearyltriethanolamine, sodium lauryl sulfate, laurylaminopropionic acid, lecithin, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, glyceryl monostearate; for example, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone And hydrophilic polymers such as sodium carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and the like.
Examples of the isotonic agent include glucose, D-sorbitol, sodium chloride, glycerin, D-mannitol and the like.
Examples of the buffer include buffer solutions of phosphate, acetate, carbonate, citrate and the like.
Examples of soothing agents include benzyl alcohol.
Examples of the preservative include p-hydroxybenzoates, chlorobutanol, benzyl alcohol, phenethyl alcohol, dehydroacetic acid, sorbic acid, and the like.
Examples of the antioxidant include sulfite, ascorbic acid, α-tocopherol and the like.
Examples of the colorant include edible pigments such as edible yellow No. 5, edible red No. 2 and edible blue No. 2; edible lake pigments and red peppers.
Examples of the sweetener include saccharin sodium, dipotassium glycyrrhizin, aspartame, stevia, thaumatin and the like.
Examples of the sour agent include citric acid (anhydrous citric acid), tartaric acid, malic acid and the like.
Examples of the foaming agent include sodium bicarbonate.
As a fragrance | flavor, any of a synthetic material and a natural product may be sufficient, for example, lemon, lime, orange, menthol, strawberry, etc. are mentioned.

パツリンは、自体公知の方法に従い、例えば、賦形剤、崩壊剤、結合剤または滑沢剤等の上記担体を添加して圧縮成形し、次いで必要により、味のマスキング、腸溶性あるいは持続性の目的のため自体公知の方法でコーティングすることにより経口投与製剤とすることができる。腸溶性製剤とする場合、腸溶層と薬剤含有層との間に両層の分離を目的として、自体公知の方法により中間層を設けることもできる。   Patulin is compression-molded according to a method known per se, for example, by adding the above-mentioned carrier such as an excipient, a disintegrant, a binder or a lubricant, and then, if necessary, taste masking, enteric or long-lasting. For the purpose, an oral preparation can be obtained by coating by a method known per se. In the case of an enteric preparation, an intermediate layer may be provided between the enteric layer and the drug-containing layer by a method known per se for the purpose of separating both layers.

パツリンを例えば口腔内崩壊錠とする場合、例えば、結晶セルロースおよび乳糖を含有する核を、パツリンおよび必要により塩基性無機塩で被覆し、さらに水溶性高分子含有被覆層で被覆して組成物を得、得られた組成物をポリエチレングリコール含有腸溶性被覆層で被覆し、次にクエン酸トリエチル含有腸溶性被覆層で被覆し、さらにポリエチレングリコール含有腸溶性被覆層で被覆し、最後にマンニトールで被覆して細粒を得、得られた細粒と添加剤とを混合し、成形する方法によって製造することができる。   For example, when patulin is used as an orally disintegrating tablet, for example, a core containing crystalline cellulose and lactose is coated with patulin and, if necessary, a basic inorganic salt, and further coated with a coating layer containing a water-soluble polymer. The resulting composition is coated with an enteric coating layer containing polyethylene glycol, then coated with an enteric coating layer containing triethyl citrate, further coated with an enteric coating layer containing polyethylene glycol, and finally coated with mannitol. Thus, fine particles can be obtained, and the resulting fine particles and additives can be mixed and manufactured by a molding method.

上記の腸溶性被覆層としては、例えば、セルロースアセテートフタレート(CAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ヒドロキシメチルセルロースアセテートサクシネート、メタアクリル酸共重合体〔例えば、オイドラギット(Eudragit) L30D-55(商品名;レーム社製)、コリコートMAE30DP(商品名;BASF社製)、ポリキッドPA30(商品名;三洋化成社製)等〕、カルボキシメチルエチルセルロース、セラック等の水系腸溶性高分子基剤;メタアクリル酸共重合体〔例えば、オイドラギットNE30D(商品名)、オイドラギットRL30D(商品名)、オイドラギットRS30D(商品名)等〕等の徐放性基剤;水溶性高分子;クエン酸トリエチル、ポリエチレングリコール、アセチル化モノグリセリド、トリアセチン、ヒマシ油等の可塑剤等の一種または二種以上混合したもの等からなる層が挙げられる。   Examples of the enteric coating layer include cellulose acetate phthalate (CAP), hydroxypropylmethylcellulose phthalate, hydroxymethylcellulose acetate succinate, and a methacrylic acid copolymer [for example, Eudragit L30D-55 (trade name; Laem Co., Ltd., Kollicoat MAE30DP (trade name; manufactured by BASF), Polykid PA30 (trade name; manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), etc.], water-based enteric polymer bases such as carboxymethyl ethyl cellulose and shellac; methacrylic acid copolymer [For example, Eudragit NE30D (trade name), Eudragit RL30D (trade name), Eudragit RS30D (trade name), etc.], etc .; water-soluble polymers; triethyl citrate, polyethylene glycol, acetylated monoglyceride, triacetin A kind of plasticizer such as castor oil or It includes a layer formed of such a mixture species or more.

上記の添加剤としては、例えば、水溶性糖アルコール(例えば、ソルビトール、マンニトール、マルチトール、還元澱粉糖化物、キシリトール、還元パラチノース、エリスリトール等)、結晶セルロース(例えば、セオラスKG 801、アビセルPH 101、アビセルPH 102、アビセルPH 301、アビセルPH 302、アビセルRC-591(結晶セルロース・カルメロースナトリウム)等)、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース(例えば、LH-22、LH-32、LH-23、LH-33(信越化学(株))およびこれらの混合物等)等が挙げられ、さらに結合剤、酸味料、発泡剤、甘味剤、香料、滑沢剤、着色剤、安定化剤、賦形剤、崩壊剤等も用いられる。   Examples of the additive include water-soluble sugar alcohols (for example, sorbitol, mannitol, maltitol, reduced starch saccharified product, xylitol, reduced palatinose, erythritol, etc.), crystalline cellulose (for example, Theorus KG 801, Avicel PH 101, Avicel PH 102, Avicel PH 301, Avicel PH 302, Avicel RC-591 (crystalline cellulose / carmellose sodium), etc., low-substituted hydroxypropyl cellulose (for example, LH-22, LH-32, LH-23, LH- 33 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and mixtures thereof, etc.), binders, acidulants, foaming agents, sweeteners, fragrances, lubricants, colorants, stabilizers, excipients, disintegration Agents are also used.

上述の通り、パツリンは、本発明の排出ポンプの排出基質である抗菌薬に耐性な細菌の、該抗菌薬に対する感受性増強もしくは付与薬(脱耐性化薬)として機能する。従って、本発明はまた、パツリンと、細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬とを組み合わせてなる、該細菌に対する抗菌剤(以下、本発明の併用剤ともいう)を提供する。本発明の併用剤は、上記した本発明の排出ポンプを発現する細菌であれば、いかなる菌株に対しても使用可能であるが、該排出ポンプの機能亢進(例えば緑膿菌の場合、mexX-mexYオペロンの制御遺伝子の変異や、生育ストレスに適応したMexY排出ポンプの発現上昇を含む)により多剤耐性を獲得した緑膿菌に対して、特に有用である。 As described above, patulin functions as a sensitization enhancing or imparting agent (detolerizing agent) of a bacterium resistant to an antibacterial agent that is an effluent substrate of the evacuation pump of the present invention. Therefore, the present invention also provides an antibacterial agent against the bacteria (hereinafter also referred to as a concomitant agent of the present invention), which is a combination of patulin and an antibacterial agent that can serve as a substrate for the bacterial efflux pump. The concomitant drug of the present invention can be used for any strain as long as it is a bacterium that expresses the efflux pump of the present invention described above. However, the function of the efflux pump is enhanced (for example, in the case of Pseudomonas aeruginosa, mexX − It is particularly useful against Pseudomonas aeruginosa that has acquired multidrug resistance by including mutations in the mexY operon regulatory gene and increased expression of the MexY efflux pump adapted to growth stress.

「本発明の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬」としては、本発明の排出ポンプによって菌体外に排出される抗菌薬であれば、該排出ポンプに特異的な基質であっても、非特異的な基質であってもよい。好ましくは、他の薬剤排出ポンプ(例えば緑膿菌の場合、MexAB-OprM、MexCD-OprJ等)よりも本発明の排出ポンプに対する選択性が高い抗菌薬であり、より好ましくは本発明の排出ポンプに特異的な抗菌薬である。本発明の排出ポンプに特異的な抗菌薬としては、例えば、アミノ配糖体系抗菌薬(例: アミカシン(AMK)、トブラマイシン(TOB)、ストレプトマイシン(SM)、ネオマイシン(NM)、カナマイシン(KM)、ゲンタマイシン(GM)等)などが挙げられる。また、排出ポンプ非特異的な抗菌薬としては、例えば、キノロン系抗菌薬(例: シプロフロキサシン(CPFX)、レボフロキサシン(LVFX)、ナリジキシン酸(NA)、ピロミジン酸(PA)、ピペミジン酸(PPA)、シノキサシン(CNX)、ノルフロキサシン(NFLX)、オフロキサシン(OFLX)、エノキサシン(ENX)、トスフロキサシン(TFLX)、スパルフロキサシン(SPFX)等)、マクロライド系抗菌薬(例: エリスロマイシン(EM)、オレアンドマイシン(OM)、スピラマイシン(SPM)、クラリスロマイシン(CAM)等)、テトラサイクリン系抗菌薬(例: テトラサイクリン(TC)、クロルテトラサイクリン(CTC)、オキシテトラサイクリン(OTC)、ミノサイクリン(MINO)等)、リンコマイシン(LCM)、クロラムフェノコール(CP)、カルベニシリン(CBPC)及びスルベニシリン(SBPC)を除くほとんどのペニシリン系抗菌薬(例: ペニシリンG(PCG)、クロキサシリン(MCIPC)、ナフシリン(NFPC)、アモキシリン(AMPC)、ピペラシリン(PIPC)、アンピシリン(ABPC)等)、セフスロジン(CFS)及びセフタジジム(CAZ)を除くほとんどのセフェム系抗菌薬(例: セファマンドール(CMD)、セフロキシム(CXM)、セフォペラゾン(CPZ)、セフォタキシム(CTX)、セフチジキシム(CZX)、セフトリアゾン(CTRX)、セフピロム(CPR)、セフェピム(CFPM)、セフォゾプラン(CZOP)、セフォセリス(CFSL)、セフォキシチン(CFX)等)、イミペネム(IPM)などを除くカルバペネム系抗菌薬(例: メロペネム(MEPM)、ドリペネム(DRPM)等)、ホスホマイシン(FOM)、サルファ剤(例: トリメプリム(TMP)、スルファメトキサザール(SMX)等)、リファンピシン(RFP)などが挙げられる。
一方、本発明の排出ポンプにより排出されない抗菌薬としては、緑膿菌のMexBに特異的な一部のβ-ラクタム系抗菌薬(例: カルベニシリン(CBPC)、スルベニシリン(SBPC)、セフタジジム(CAZ)、モキサラクタム(LMOX)、アズトレオナム(AZT)等)、並びにノボビオシン(NV)、セフスロジン(CFS)、フロモキセフ(FMOS)が挙げられる。
緑膿菌に対して元来強い抗菌活性を有する抗菌薬として、カルバペネム系抗菌薬、フルオロキノロン系抗菌薬及びアミノ配糖体系抗菌薬が挙げられるのが、MexY排出ポンプ特異的なアミカシン等のアミノ配糖体系抗菌薬が、パツリンとの併用抗菌薬として、特に好ましく例示される。
The “antibacterial agent that can serve as a substrate for the evacuation pump of the present invention” is an antibacterial agent that is excreted from the cells by the evacuation pump of the present invention, even if it is a substrate specific to the evacuation pump. May be a typical substrate. Preferably, it is an antibacterial agent having higher selectivity for the evacuation pump of the present invention than other drug evacuation pumps (for example, in the case of Pseudomonas aeruginosa, MexAB-OprM, MexCD-OprJ, etc.), more preferably the evacuation pump of the present invention. It is a specific antibacterial drug. Antibacterial agents specific to the efflux pump of the present invention include, for example, aminoglycoside antibacterial agents (for example, amikacin (AMK), tobramycin (TOB), streptomycin (SM), neomycin (NM), kanamycin (KM), Gentamicin (GM) and the like. Non-exhaust pump specific antibacterials include, for example, quinolone antibacterials (eg ciprofloxacin (CPFX), levofloxacin (LVFX), nalidixic acid (NA), pyromidine acid (PA), pipemidine acid ( PPA), sinoxacin (CNX), norfloxacin (NFLX), ofloxacin (OFLX), enoxacin (ENX), tosufloxacin (TFLX), sparfloxacin (SPFX), etc.), macrolide antibacterials (eg erythromycin (EM)) , Oleandomycin (OM), spiramycin (SPM), clarithromycin (CAM), etc., tetracycline antibiotics (eg, tetracycline (TC), chlortetracycline (CTC), oxytetracycline (OTC), minocycline (MINO) ), Lincomycin (LCM), chloramphenocol (CP), carbenicillin (CBPC) and sulbenicillin (SBPC), most penicillin antibacterials (eg, Most cephem antibacterial drugs except cefrosin (CFS) and ceftazidime (CAZ)) (cillin G (PCG), cloxacillin (MCIPC), nafcillin (NFPC), amoxiline (AMPC), piperacillin (PIPC), ampicillin (ABPC), etc. (Examples: cefamandole (CMD), cefuroxime (CXM), cefoperazone (CPZ), cefotaxime (CTX), ceftidixime (CZX), ceftriazone (CTRX), cefpirom (CPR), cefepime (CFPM), cefozopran (CZOP), Carbapenem antibacterial drugs (eg, meropenem (MEPM), doripenem (DRPM), etc.), excluding cefoseris (CFSL), cefoxitin (CFX), etc., imipenem (IPM), etc. ), Sulfamethoxazal (SMX) and the like, and rifampicin (RFP).
On the other hand, antibacterial agents that are not discharged by the discharge pump of the present invention include some β-lactam antibacterial agents specific to MexB of Pseudomonas aeruginosa (eg, carbenicillin (CBPC), sulbenicillin (SBPC), ceftazidime (CAZ) , Moxalactam (LMOX), aztreonam (AZT), etc.), as well as novobiocin (NV), cefsulosin (CFS), and flomoxef (FMOS).
Carbapenem antibacterials, fluoroquinolone antibacterials and aminoglycoside antibacterials are inherently antibacterials against Pseudomonas aeruginosa, and amino acids such as amikacin specific to MexY efflux pumps. Glycoside antibacterial agents are particularly preferably exemplified as the combined antibacterial agents with patulin.

本発明の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬は、パツリンと、自体公知の方法に従って混合し、ひとつの医薬組成物(例えば、錠剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤(ソフトカプセルを含む)、液剤、注射剤、坐剤、徐放剤等)中に製剤化すなわち合剤にして併用してもよく、それぞれを別々に製剤化し、同一対象に対して同時にまたは時間差をおいて投与してもよい。抗菌薬の投与量は、投与対象、投与ルート、症状等によっても異なるし、また、抗菌薬の排出ポンプ選択性の程度によっても異なるが、使用する抗菌薬に対して感受性の細菌が起炎菌となる感染症において、通常使用される投与量で使用することができる。   The antibacterial agent that can serve as a substrate for the efflux pump of the present invention is mixed with patulin according to a method known per se, and a single pharmaceutical composition (for example, tablet, powder, granule, capsule (including soft capsule), liquid, injection Suppositories, suppositories, sustained-release agents, etc.) may be formulated into a combination, ie, combined, or each may be formulated separately and administered to the same subject simultaneously or with a time lag. The dosage of antibacterial drugs varies depending on the subject of administration, administration route, symptoms, etc., and also varies depending on the degree of selectivity of the antibacterial efflux pump. In the infectious disease which becomes, it can be used by the dosage normally used.

本発明の併用剤は、本発明の排出ポンプを有する細菌、好ましくは緑膿菌等のグラム陰性病原菌、特にMDRPの感染症(例: 肺炎などの呼吸器感染症、肝・胆道系感染症、創傷感染症、腎盂腎炎・複雑性尿路感染症、扁桃炎、細菌性中耳炎・副鼻腔炎、皮膚・軟部組織感染症、敗血症、心内膜炎、腹膜炎、胸膜炎、髄核炎、骨髄炎等)患者の治療用として用いられるほか、当該細菌の院内感染が発生した病院に入院中の無症候患者に対して感染・発症予防用に投与することもできるし(人工呼吸器管理中の患者等では接触感染も起こり得るので、接触感染予防として医療従事者にも投与され得る)、院内感染が発生した施設内の設備、器具等(例えば、水道の蛇口、シンク、製氷機、加湿器、ネブライザー、内視鏡、人工呼吸器等の湿潤環境にある設備・器具、汚染された消毒液など)の除菌用に、また、院内感染予防のために施設内の設備、器具等の汚染防止用として、例えば、液剤、噴霧剤、抗菌シートなどの形態で、汚染された、又はそのおそれのある部位に適用され得る。   The concomitant drug of the present invention is a bacterium having the evacuation pump of the present invention, preferably Gram-negative pathogens such as Pseudomonas aeruginosa, especially MDRP infections (eg, respiratory infections such as pneumonia, liver / biliary system infections, Wound infection, pyelonephritis / complex urinary tract infection, tonsillitis, bacterial otitis media / sinusitis, skin / soft tissue infection, sepsis, endocarditis, peritonitis, pleurisy, nucleus pulpitis, osteomyelitis, etc. ) In addition to being used for the treatment of patients, it can be administered to asymptomatic patients admitted to hospitals where nosocomial infections of the bacteria have occurred (for patients undergoing ventilator management, etc.) Since contact infection can also occur, it can also be administered to healthcare professionals as a contact infection prevention), facilities, equipment, etc. in facilities where nosocomial infections have occurred (for example, taps, sinks, ice makers, humidifiers, nebulizers) In humid environments such as endoscopes and ventilators For disinfection of equipment / equipment, contaminated disinfectant, etc.) and for prevention of nosocomial infections, for example, in the form of liquids, sprays, antibacterial sheets, etc. And can be applied to contaminated or potentially contaminated sites.

本発明はまた、MDRPに感染した患者から分離した該緑膿菌株に、パツリン及び緑膿菌のMexY排出ポンプの基質となり得る抗菌薬(好ましくは、アミノ配糖体系抗菌薬等のMexY特異的な抗菌薬)をそれぞれ単独で、並びに併用して接触させ、それぞれを単独で接触させた場合に対して、併用して接触させた場合に、相乗的に生育が阻止された菌株を、MexY排出ポンプの機能亢進による多剤耐性機構を有する菌株であると判定することを特徴とする、病原緑膿菌株の多剤耐性機構の同定方法を提供する。
MDRP感染症患者からの病原菌の分離は、患者から採取した喀痰、膿、尿、便、血液、腹水、胸水、髄膜等を、例えばNAC寒天培地(ニッスイ)等にプレーティングして、黄緑がかった蛍光物質を産生するコロニーの形成を指標にして行うことができるが、当該技術分野で周知の他の方法を用いてもよい。緑膿菌のコロニーをピックアップして液体培養して検体培養液を調製する。
抗菌活性の試験は、例えばディスク拡散法、微量液体希釈法、あるいはそれらの組み合わせにより行うことができる。例えば、薬剤を含まない固形培地と、パツリンもしくはMexY排出ポンプにより排出される抗菌薬のいずれか一方を含む固形培地とに、被検体である臨床分離菌を播種し、前者には、円形濾紙にパツリン又は該抗菌薬を含浸させたディスクをおき、後者には、固形培地に含まれない方の薬剤を含浸させたディスクをおいて、適当な時間インキュベートし、各ディスクの周りに生じる発育阻止円の径を測定・比較して、後者のプレートで相乗的に阻止円径が拡大した場合に、被検体がMexY排出ポンプの機能亢進による多剤耐性機構を有している、従って、パツリンとMexY排出ポンプにより排出される抗菌薬とを組み合わせた治療プロトコルが有効であると、予測することができる。この際、固形培地中に含有させる薬剤濃度、ディスクに含浸させる薬剤量は、予め微量液体希釈法により決定されたMIC値に基づいて適宜選択することができる。
あるいは、後述の実施例2に示される方法を用いれば、より厳密かつ多角的に、臨床分離菌の多剤耐性機構を分析することができる。
The present invention also provides an antibacterial agent (preferably a MexY-specific antibacterial agent such as an aminoglycoside antibacterial agent) that can be used as a substrate for patulin and Pseudomonas aeruginosa MexY efflux pumps. Antibacterial drugs) in combination with each other alone and in combination with each other, the strains that have been synergistically inhibited when contacted in combination with each other are the MexY efflux pumps. A method for identifying a multidrug resistance mechanism of a pathogenic Pseudomonas aeruginosa strain, characterized in that it is determined that the strain has a multidrug resistance mechanism due to enhancement of the function of.
Isolation of pathogens from patients with MDRP infection can be achieved by plating sputum, pus, urine, feces, blood, ascites, pleural effusion, meninges, etc. collected from the patient on, for example, NAC agar medium (Nissui). Although it can be performed using as an index the formation of a colony that produces a fluorescent substance, other methods well known in the art may be used. A colony of Pseudomonas aeruginosa is picked up and subjected to liquid culture to prepare a sample culture solution.
The antibacterial activity test can be performed, for example, by a disk diffusion method, a micro liquid dilution method, or a combination thereof. For example, a clinical isolate, the test subject, is seeded on a solid medium containing no drug and a solid medium containing either patulin or an antibacterial drug discharged by the MexY discharge pump. Place a disk impregnated with patulin or the antibacterial agent, and in the latter, place a disk impregnated with the drug not contained in the solid medium, incubate for an appropriate period of time, and prevent growth growth around each disk When the diameter of the inhibition is synergistically increased in the latter plate, the subject has a multidrug resistance mechanism by enhancing the function of the MexY efflux pump, so patulin and MexY It can be predicted that a treatment protocol in combination with antimicrobials excreted by the drainage pump will be effective. At this time, the concentration of the drug contained in the solid medium and the amount of the drug impregnated in the disk can be appropriately selected based on the MIC value determined in advance by the micro liquid dilution method.
Alternatively, if the method shown in Example 2 described later is used, the multidrug resistance mechanism of clinical isolates can be analyzed more strictly and multilaterally.

本発明はまた、上記病原緑膿菌株の多剤耐性機構の同定のためのキットを提供する。当該キットは、パツリン、MexY排出ポンプの基質となり得る抗菌薬(好ましくは、アミノ配糖体系抗菌薬等のMexY特異的な抗菌薬)を少なくとも含み、さらに緑膿菌の培養に適した培地成分、ディスク拡散法に用いる円形濾紙、併用による抗菌活性の評価のためのMDRP感染症の治療用抗菌薬(ポリミキシンB(PL-B)、コリスチン(CL)、AZT/AMK併用など)を含んでもよい。あるいは、より厳密かつ多角的に多剤耐性機構を分析するためのキットにおいては、上記構成に加えて、MexBに特異的な抗菌薬(例: AZT等)、MexY/MexB非特異的抗菌薬(例: EM)、膜透過性低下により耐性となる抗菌薬(例: VCM)等をさらに含んでもよい。   The present invention also provides a kit for identification of the multidrug resistance mechanism of the pathogenic Pseudomonas aeruginosa strain. The kit contains at least an antibacterial agent (preferably a MexY-specific antibacterial agent such as an aminoglycoside antibacterial agent) that can serve as a substrate for patulin and MexY efflux pump, Circular filter paper used for disk diffusion method, antibacterial agent for treatment of MDRP infection for evaluation of antibacterial activity by combination (polymyxin B (PL-B), colistin (CL), AZT / AMK combination etc.) may be included. Alternatively, in a kit for analyzing a multidrug resistance mechanism more strictly and multilaterally, in addition to the above-described configuration, an antibacterial agent specific to MexB (eg, AZT etc.), a non-specific MexY / MexB antibacterial agent ( For example: EM), an antibacterial agent (eg, VCM) that becomes resistant when the membrane permeability decreases may be further included.

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はいかなる意味においてもこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these in any meaning.

実施例1 MDRPに対するパツリン及びMexY排出基質の併用効果
(1)パツリン及びアミカシンの併用効果
MDRPとして、緑膿菌の標準株Pseudomonas aeruginosa PAO1(アミカシンのMIC=1.25μg/mL)と比較して、mexB遺伝子及びmexY遺伝子の発現が亢進し、且つ外膜透過孔蛋白質をコードするoprD遺伝子の発現が低下した臨床分離株、MDRP No. 74(アミカシンのMIC=256μg/mL)及びMDRP No. 50(アミカシンのMIC=128μg/mL)を用いた(株式会社ビー・エム・エルより供与)。抗生物質無添加、又はMICの3/8濃度のアミカシン(MDRP No. 74: 96μg/mL; MDRP No. 50: 48μg/mL)を添加したミューラーヒントン固形培地(AppliChem社製)にMDRP No. 74又はMDRP No. 50を播種し、各プレートに、パツリン(P; 2.5, 5, 10, 20μg)又は種々の抗菌薬50μgを含浸させたディスクをおき、37℃で18時間培養し、各ディスクの周りに形成された発育阻止円径を測定した。その結果、パツリンはいずれのMDRP株に対しても20μgで弱い抗菌活性を示した(図1−1A及び図2−1A)。アミカシン添加プレートでは、パツリンは用量依存的にMDRPの発育を阻止した。抗生物質無添加プレートでは全く発育を阻止しなかった2.5〜10μgでも、ポリミキシンB(PL-B)50μgと同等もしくはそれ以上にMDRPの発育を阻止した(図1−1B及び図2−1B)。
以上より、パツリンとアミカシンとを併用することにより、MDRPに対して相乗的な抗菌効果が得られることが明らかとなった。
Example 1 Combined effect of patulin and MexY excretion substrate on MDRP (1) Combined effect of patulin and amikacin
Compared with Pseudomonas standard strain Pseudomonas aeruginosa PAO1 (Amikacin MIC = 1.25 μg / mL) as MDRP, the expression of the mexB gene and mexY gene is enhanced, and the oprD gene encoding the outer membrane permeation pore protein MDRP No. 74 (Amicacin MIC = 256 μg / mL) and MDRP No. 50 (Amicacin MIC = 128 μg / mL) were used (provided by BML, Inc.). MDRP No. 74 added to Mueller Hinton solid medium (AppliChem) supplemented with antibiotics or with 3/8 amicacin (MDRP No. 74: 96 μg / mL; MDRP No. 50: 48 μg / mL). Alternatively, MDRP No. 50 is seeded, and a plate impregnated with patulin (P; 2.5, 5, 10, 20 μg) or various antibacterial agents 50 μg is placed on each plate and cultured at 37 ° C. for 18 hours. The growth inhibition circle diameter formed around was measured. As a result, patulin showed weak antibacterial activity at 20 μg against any MDRP strain (FIGS. 1-1A and 2-1A). In amikacin-added plates, patulin inhibited MDRP growth in a dose-dependent manner. Even with 2.5 to 10 μg, which did not inhibit the growth of the antibiotic-free plate at all, the growth of MDRP was inhibited as much as or more than 50 μg of polymyxin B (PL-B) (FIGS. 1-1B and 2-1B).
From the above, it was revealed that a synergistic antibacterial effect against MDRP can be obtained by using patulin and amikacin in combination.

(2)パツリン及びエリスロマイシンの併用効果
MDRPとして、MDRP No. 74(エリスロマイシンのMIC=512μg/mL)及びMDRP No. 50(エリスロマイシンのMIC=256μg/mL)を用いた。64μg/mLのエリスロマイシン(MDRP No. 74: MICの1/8濃度、MDRP No. 50: MICの1/4濃度)を添加したミューラーヒントン固形培地(AppliChem社製)にMDRP No. 74又はMDRP No. 50を播種し、各プレートに、パツリン(P; 2.5, 5, 10, 20μg)又は種々の抗菌薬50μgを含浸させたディスクをおき、37℃で18時間培養し、各ディスクの周りに形成された発育阻止円径を測定した。その結果、エリスロマイシン添加プレートでは、パツリンは用量依存的にMDRPの発育を阻止した。抗生物質無添加プレート(図1−1Aおよび図2−1A)では全く発育を阻止しなかった5〜10μgでも、MDRPの発育を阻止した(図1−2C及び図2−2C)。
以上より、パツリンとエリスロマイシンとを併用することにより、MDRPに対する抗菌活性が増強されることが明らかとなった。
(2) Combined effects of patulin and erythromycin
MDRP No. 74 (MIC of erythromycin = 512 μg / mL) and MDRP No. 50 (MIC of erythromycin = 256 μg / mL) were used as MDRP. MDRP No. 74 or MDRP No. to Mueller Hinton solid medium (AppliChem) supplemented with 64 μg / mL erythromycin (MDRP No. 74: 1/8 concentration of MIC, MDRP No. 50: 1/4 concentration of MIC) 50 seeded, put on each plate a disk impregnated with patulin (P; 2.5, 5, 10, 20μg) or various antibacterial drugs 50μg, and incubate at 37 ℃ for 18 hours, forming around each disk The measured growth inhibition circle diameter was measured. As a result, in the erythromycin-added plate, patulin inhibited the growth of MDRP in a dose-dependent manner. Even with 5-10 μg which did not inhibit the growth at all on the antibiotic-free plate (FIGS. 1-1A and 2-1A), the growth of MDRP was inhibited (FIGS. 1-2C and 2-2C).
From the above, it was revealed that antimicrobial activity against MDRP is enhanced by using patulin and erythromycin in combination.

(3)パツリン及びクロラムフェニコールの併用効果
MDRPとして、MDRP No. 74(クロラムフェニコールのMIC=256μg/mL)及びMDRP No. 50(クロラムフェニコールのMIC=256μg/mL)を用いた。又はMICの1/2濃度のクロラムフェニコール128μg/mLを添加したミューラーヒントン固形培地(AppliChem社製)にMDRP No. 74又はMDRP No. 50を播種し、各プレートに、パツリン(P; 2.5, 5, 10, 20μg)又は種々の抗菌薬50μgを含浸させたディスクをおき、37℃で18時間培養し、各ディスクの周りに形成された発育阻止円径を測定した。その結果、クロラムフェニコール添加プレートでは、パツリンは用量依存的にMDRPの発育を阻止した。抗生物質無添加プレート(図1−1Aおよび図2−1A)では全く発育を阻止しなかった10μgでも、MDRPの発育を阻止した(図1−2D及び図2−2D)。
以上より、パツリンとクロラムフェニコールとを併用することにより、MDRPに対する抗菌活性が増強されることが明らかとなった。
(3) Combined effects of patulin and chloramphenicol
MDRP No. 74 (chloramphenicol MIC = 256 μg / mL) and MDRP No. 50 (chloramphenicol MIC = 256 μg / mL) were used as MDRP. Alternatively, MDRP No. 74 or MDRP No. 50 is seeded on Mueller Hinton solid medium (AppliChem) supplemented with chloramphenicol 128 μg / mL at a concentration of 1/2 of MIC, and patulin (P; 2.5; , 5, 10, 20 μg) or a disc impregnated with 50 μg of various antibacterial agents, and cultured at 37 ° C. for 18 hours, and the growth inhibition circle diameter formed around each disc was measured. As a result, in the chloramphenicol-added plate, patulin inhibited the development of MDRP in a dose-dependent manner. Even with 10 μg that did not inhibit growth on the antibiotic-free plates (FIGS. 1-1A and 2-1A), the growth of MDRP was inhibited (FIGS. 1-2D and 2-2D).
From the above, it was revealed that antimicrobial activity against MDRP is enhanced by using patulin and chloramphenicol in combination.

(4)パツリン及びテトラサイクリンの併用効果
MDRPとして、MDRP No. 74(テトラサイクリンのMIC=128μg/mL)及びMDRP No. 50(テトラサイクリンのMIC=128μg/mL)を用いた。MICの1/2濃度のテトラサイクリン64μg/mLを添加したミューラーヒントン固形培地(AppliChem社製)にMDRP No. 74又はMDRP No. 50を播種し、各プレートに、パツリン(P; 2.5, 5, 10, 20μg)又は種々の抗菌薬50μgを含浸させたディスクをおき、37℃で18時間培養し、各ディスクの周りに形成された発育阻止円径を測定した。その結果、テトラサイクリン添加プレートでは、パツリンは用量依存的にMDRPの発育を阻止した。抗生物質無添加プレート(図1−1Aおよび図2−1A)では全く発育を阻止しなかった10μgでも、MDRPの発育を阻止した(図1−3E及び図2−3E)。
以上より、パツリンとテトラサイクリンとを併用することにより、MDRPに対する抗菌活性が増強されることが明らかとなった。
(4) Combined effect of patulin and tetracycline
MDRP No. 74 (MIC of tetracycline = 128 μg / mL) and MDRP No. 50 (MIC of tetracycline = 128 μg / mL) were used as MDRP. MDRP No. 74 or MDRP No. 50 is seeded on Mueller Hinton solid medium (AppliChem) supplemented with 64 μg / mL of tetracycline at 1/2 concentration of MIC, and patulin (P; 2.5, 5, 10) 20 μg) or discs impregnated with 50 μg of various antibacterial agents were placed, cultured at 37 ° C. for 18 hours, and the growth inhibition circle diameter formed around each disc was measured. As a result, in the tetracycline-added plate, patulin inhibited the growth of MDRP in a dose-dependent manner. Even with 10 μg which did not inhibit growth on the antibiotic-free plate (FIGS. 1-1A and 2-1A), the growth of MDRP was inhibited (FIGS. 1-3E and 2-3E).
From the above, it has been clarified that antimicrobial activity against MDRP is enhanced by using patulin and tetracycline in combination.

実施例2 パツリン・アミカシン併用効果のメカニズム確認
実施例1で観察されたMDRPの増殖に及ぼすパツリンとアミカシンとの併用効果のメカニズムを解明するために、ディスク拡散法を用いて、パツリン(パツリン産生菌PSTF0045の培養抽出液20μL)を含浸させたディスクを中心にして、4方向に等間隔で、アミカシン(AMK; MexY特異的排出基質で膜透過性良)、アズトレオナム(AZT; MexB特異的排出基質で膜透過性良)、エリスロマイシン(EM; MexB及びMexYの両方の基質となり得るが、MexBよりもMexYに選択性が高い。膜透過性はやや不良)又はバンコマイシン(VCM; 膜難透過性)50μgを含浸させたディスクを配置して培養を行い、阻止円の形成を観察した。その結果、AZTはディスクの中心から同心円状に阻止円を形成したのに対し、AMKでは、発育が阻害された領域がパツリン含浸ディスクに近い側に偏っていた(図3)。MexBよりもMexYに選択性が高いEMでも、阻止円は若干パツリン含浸ディスク側に傾いたが、パツリンとの併用効果は顕著ではなかった(図3)。膜難透過性のVCMでは阻止円は形成されず、併用効果は認められなかった(図3)。膜透過性の悪いVCMやEMとの併用効果がないか、弱いことから、パツリンとのアミカシンとの併用効果は、パツリンによる膜透過性亢進によるものではないと考えられた。
以上の結果を総合すると、MDRPに対する抗菌活性におけるパツリンとアミカシンとの併用効果は、パツリンのMexY排出ポンプ阻害作用により、アミカシンの菌体外への排出が抑制され、アミカシンンの菌体内濃度が抗菌効果を発揮するのに十分な程度に維持されたことによると結論された。従って、パツリンは、アミカシンだけでなく、MexY排出ポンプにより排出され得る任意の抗菌薬に対して、併用による抗菌活性増強効果を奏するものと考えられた。
Example 2 Confirmation of Mechanism of Patulin / Amikacin Combined Effect In order to elucidate the mechanism of the combined effect of patulin and amikacin on the growth of MDRP observed in Example 1, patulin (patulin-producing bacteria) was analyzed using a disk diffusion method. Centering on a disk impregnated with PSTF0045 culture extract (20 μL), amikacin (AMK; MexY specific efflux substrate with good membrane permeability), aztreonam (AZT; MexB specific efflux substrate) at equal intervals in four directions Good membrane permeability), erythromycin (EM; can be a substrate for both MexB and MexY, but MexY is more selective than MexB. Slightly poor membrane permeability) or vancomycin (VCM; membrane permeability) 50 μg The impregnated disk was placed and cultured, and formation of a blocking circle was observed. As a result, AZT formed a concentric circle concentrically from the center of the disk, whereas in AMK, the area where growth was inhibited was biased closer to the patulin-impregnated disk (FIG. 3). Even in the case of EM having higher selectivity for MexY than MexB, the inhibition circle was slightly inclined toward the patulin-impregnated disk, but the combined effect with patulin was not significant (FIG. 3). In the case of VCM with poor membrane permeability, no inhibition circle was formed, and no combined effect was observed (FIG. 3). Since the combined effect with VCM and EM having poor membrane permeability was absent or weak, it was considered that the combined effect of patulin with amikacin was not due to increased membrane permeability by patulin.
In summary, the combined effect of patulin and amikacin on the antibacterial activity against MDRP is due to the inhibitory action of patulin on the MexY efflux pump, which suppresses the excretion of amikacin outside the cell, and the intracellular concentration of amikacin is antibacterial. It was concluded that it was maintained to a degree sufficient to exert Therefore, it was considered that patulin has an antibacterial activity enhancing effect by combination with not only amikacin but also any antibacterial drug that can be excreted by the MexY excretion pump.

実施例3 緑膿菌及びMDRPに対するパツリンとアミカシンとの併用効果
試験菌として、緑膿菌標準株Pseudomonas aeruginosa PAO1(ATCC 15962)、多剤耐性緑膿菌株MDRP NCGM2.S1(Antimicrob. Agents Chemother., 49 (2005) 3734-3742)、PAO1由来のmexAB mexCD-oprJ mexEF-oprN欠損株YM34(FEMS Microbiol. Lett., 202 (2001) 139-143)を用いた。パツリンの濃度は各試験菌に対するMIC以下の濃度(0〜64 μg/ml)とし、パツリン存在下でのアミカシンのMICを試験した。MDRP NCGM2.S1株に対しアミカシン単独でのMICは64 μg/mlであったが、パツリン(64 μg/ml)存在下では16 μg/mlに低下した。PAO1株に対しアミカシン単独でのMICは2 μg/mlであったが、パツリン(8 μg/ml)存在下では0.5 μg/mlに低下した。YM34株に対しても、アミカシン単独でのMIC 4 μg/mlがパツリン(2 μg/ml)存在下で1 μg/mlに低下していた。即ち、いずれの緑膿菌に対してもパツリンがアミカシンの抗菌作用を増強させていた(表1)。
Example 3 Combined effect of patulin and amikacin against Pseudomonas aeruginosa and MDRP As test bacteria, Pseudomonas aeruginosa PAO1 (ATCC 15962), multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa strain MDRP NCGM2.S1 (Antimicrob. Agents Chemother., 49 (2005) 3734-3742), PAO1-derived mexAB mexCD - oprJ mexEF - oprN- deficient strain YM34 (FEMS Microbiol. Lett., 202 (2001) 139-143) was used. The concentration of patulin was set to a concentration equal to or lower than the MIC (0 to 64 μg / ml) for each test strain, and the MIC of amikacin in the presence of patulin was tested. The MIC of amikacin alone was 64 μg / ml against MDRP NCGM2.S1, but it decreased to 16 μg / ml in the presence of patulin (64 μg / ml). The MIC of amikacin alone for the PAO1 strain was 2 μg / ml, but decreased to 0.5 μg / ml in the presence of patulin (8 μg / ml). Also for the YM34 strain, the MIC of 4 μg / ml with amikacin alone was reduced to 1 μg / ml in the presence of patulin (2 μg / ml). That is, patulin enhanced the antibacterial action of amikacin against any Pseudomonas aeruginosa (Table 1).

本発明を好ましい態様を強調して説明してきたが、好ましい態様が変更され得ることは当業者にとって自明であろう。本発明は、本発明が本明細書に詳細に記載された以外の方法で実施され得ることを意図する。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲の精神及び範囲に包含されるすべての変更を含むものである。   While the invention has been described with emphasis on preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the preferred embodiments can be modified. The present invention contemplates that the present invention may be practiced otherwise than as specifically described herein. Accordingly, this invention includes all modifications encompassed within the spirit and scope of the appended claims.

ここで述べられた特許及び特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、ここに引用されたことによって、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。   The contents of all publications, including the patents and patent application specifications mentioned herein, are hereby incorporated by reference herein to the same extent as if all were expressly cited. .

本発明によれば、パツリンを主成分とする、緑膿菌のMexY又はそれと高い相同性を有する他の細菌の排出ポンプ(本発明の排出ポンプ)の阻害剤、パツリンと、本発明の排出ポンプにより排出される抗菌薬との併用による、該排出ポンプを有する細菌、好ましくは緑膿菌等のグラム陰性病原菌、特にMDRPの感染症の治療・予防剤、当該菌の除菌剤が提供される。パツリンはヒトへの毒性があるため、これまで医薬用途が顧みられてこなかったが、少なくとも、院内感染の感染源となり得る病院内の設備や器具等の除菌には、直ぐにでも本技術を実用化可能である。また、ヒトへの副作用のない十分に低用量の条件でも、併用薬の抗菌活性が発揮されるので、MDRP感染症に対する治療薬(医薬)としても有望である。   According to the present invention, patulin, an inhibitor of the efflux pump of Pseudomonas aeruginosa MexY or other bacteria having high homology thereto, the patulin, which is mainly composed of patulin, and the efflux pump of the present invention Provided is a bacterium having the evacuation pump, preferably a gram-negative pathogen such as Pseudomonas aeruginosa, particularly an MDRP infectious agent for treating or preventing infection, and a sterilizing agent for the bacterium, in combination with an antibacterial agent excreted by . Since patulin has been toxic to humans, it has not been considered for pharmaceutical use so far, but at least this technology can be put into practical use at least for the sterilization of hospital equipment and instruments that can be a source of nosocomial infections. Is possible. In addition, since the antibacterial activity of the concomitant drug is exerted even under sufficiently low dose conditions with no side effects on humans, it is promising as a therapeutic drug (medicine) for MDRP infection.

Claims (11)

パツリンを含有してなる、細菌の排出ポンプ阻害剤であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、阻害剤。   A bacterial efflux pump inhibitor comprising patulin, wherein the efflux pump comprises a protein comprising an amino acid sequence of 80% or more similarity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, Inhibitors that use carbohydrate antibacterials as substrates. 細菌がグラム陰性細菌である、請求項1記載の阻害剤。   The inhibitor according to claim 1, wherein the bacterium is a gram-negative bacterium. 排出ポンプが緑膿菌のMexY排出ポンプである、請求項1記載の阻害剤。   The inhibitor according to claim 1, wherein the evacuation pump is a Pseudomonas aeruginosa MexY evacuation pump. パツリンと、細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬とを組み合わせてなる、該細菌に対する抗菌剤であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、抗菌剤。   An antibacterial agent against bacteria comprising a combination of patulin and an antibacterial agent capable of serving as a substrate for a bacterial efflux pump, wherein the efflux pump has at least 80% similarity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. An antibacterial agent comprising a protein containing an amino acid sequence having an aminoglycoside antibacterial agent as a substrate. 細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬が、キノロン、アミノ配糖体、クメルマイシン、クロラムフェニコール、リポペプチド、グリシルサイクリン、ケトライド、マクロライド、オキサゾリジノン、ホスホマイシン、ストレプトグラミン及びテトラサイクリンからなる群より選択される1種以上である、請求項4記載の抗菌剤。   Antibacterials that can be substrates for bacterial efflux pumps are from the group consisting of quinolones, aminoglycosides, coumermycin, chloramphenicol, lipopeptides, glycylcycline, ketolide, macrolides, oxazolidinones, fosfomycin, streptogramin and tetracyclines. The antibacterial agent of Claim 4 which is 1 or more types selected. 細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬がアミノ配糖体である、請求項4記載の抗菌剤。   The antibacterial agent according to claim 4, wherein the antibacterial agent capable of serving as a substrate for a bacterial efflux pump is an aminoglycoside. アミノ配糖体がアミカシンである、請求項6記載の抗菌剤。   The antibacterial agent according to claim 6, wherein the aminoglycoside is amikacin. 細菌感染症の治療もしくは予防、又は細菌の除菌用である、請求項4〜7のいずれか1項に記載の抗菌剤。   The antibacterial agent according to any one of claims 4 to 7, which is used for treatment or prevention of bacterial infections or bacteria elimination. 細菌が多剤耐性緑膿菌である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の剤。   The agent according to any one of claims 1 to 8, wherein the bacterium is multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. 細菌に汚染されている、又はそのおそれのある対象物を、パツリン及び該細菌の排出ポンプの基質となり得る抗菌薬に接触させることを特徴とする、該対象物からの該細菌の除菌方法であって、該排出ポンプが、配列番号1で表されるアミノ酸配列と80%以上の類似性を有するアミノ酸配列を含む蛋白質からなり、アミノ配糖体系抗菌薬を基質とするものである、方法。   An object of the present invention is to disinfect a bacterium from the object, the method comprising contacting an object contaminated or possibly with a bacterium with patulin and an antibacterial agent capable of serving as a substrate for the efflux pump of the bacterium. The efflux pump is a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more similarity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, and using an aminoglycoside antibacterial agent as a substrate. 多剤耐性緑膿菌に感染した患者から分離した該緑膿菌株に、パツリン及び緑膿菌のMexY排出ポンプの基質となり得る抗菌薬をそれぞれ単独で、並びに併用して接触させ、それぞれを単独で接触させた場合に対して、併用して接触させた場合に、相乗的に生育が阻止された菌株を、MexY排出ポンプの機能亢進による多剤耐性機構を有する菌株であると判定することを特徴とする、病原緑膿菌株の多剤耐性機構の同定方法。   The Pseudomonas aeruginosa strain isolated from a patient infected with multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa is contacted with patulin and an antibacterial agent that can be a substrate for Pseudomonas aeruginosa MexY efflux pump alone and in combination, respectively. It is characterized in that a strain whose growth has been synergistically inhibited when contacted in combination is determined to be a strain having a multidrug resistance mechanism by enhancing the function of the MexY efflux pump. And a method for identifying a multidrug resistance mechanism of a pathogenic Pseudomonas aeruginosa strain.
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