抗生物質

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培地上での実験。抗生物質を含むディスクの周囲では、黄色ブドウ球菌の繁殖が抑制される。菌が繁殖していない円形の部分を阻止円と呼ぶ。

抗生物質(こうせいぶっしつ、英語: Antibiotics)とは、微生物が産生し、ほかの微生物など生体細胞増殖機能を阻害する物質の総称[1]。一般に「抗菌薬英語: Antibacterial drugs)」と同義だが、広義には抗ウイルス剤や抗真菌剤、抗がん剤も含む。

1990年頃には、天然由来の抗生物質は5000~6000種類があると言われ、約70種類(微量成分を含めると約100種類)が実用に使われている。この他にも半合成抗生物質も80種が利用されている[1]

名称と定義[編集]

Antibiotics の単語は、抗生物質の一種ストレプトマイシンを発見したセルマン・ワクスマンが1942年のアメリカ細菌学会で、二種の細菌が同じ場所に存在する際に生じる拮抗する現象(英語: antibiosis)を元に決められた。そのため、当初の抗生物質の定義は「微生物由来の、他の微生物の発育代謝を阻害する化学物質」であった[1]

アレクサンダー・フレミングが1929年にアオカビからペニシリンを最初に発見して以来、感染症に対する多くの「抗生物質」は細菌に対する「抗菌薬(antibacterial drugs)」がほとんどであり、「抗生物質(antibiotics)」と言えば「抗菌薬(antibacterial drugs)」のことを指すのが一般であった。

その後探査研究が進み、細菌以外の感染症が多く知られるようになり、ウイルス真菌等の感染症に対する抗生物質が次々と開発され、抗ウイルス薬抗真菌薬が出現し、また天然物を化学的に修飾して改良したり、天然ではなく人工合成の抗菌薬も開発されていった。やがて抗腫瘍物質を概念に含めるため、冒頭のような定義に拡大された[1]

言い換えると、抗生物質とは「微生物の産生物に由来する抗菌薬、抗真菌薬、抗ウイルス薬、そして抗がん剤であり、その大半が抗菌薬」である。現在、感染症を専門とする研究機関・医療機関では「抗生物質」という名称はあまり用いられず、それぞれ「抗菌薬」・「抗ウイルス薬」・「抗真菌薬」・「抗寄生虫薬」と言う名称を用いる。

近年では化学合成で生産されるものや、天然の誘導体から半合成されるものもある[1]。ピリドンカルボン酸系(キノロン系ニューキノロン系)やサルファ剤など、完全に人工的に合成された抗菌性物質も、一般的に「抗生物質」と呼ばれることが多いが、厳密には「合成抗菌薬」と呼ぶのが正しい。抗菌性の抗生物質、合成抗菌薬をあわせて、広義の抗菌薬と呼ぶ。

さらに、生命活動に深く関与する酵素の活動を選択的に阻む物質、高等動物免疫系で活躍する物質なども含めた再定義が求められている[1]

分類[編集]

抗生物質の分類は、化学構造からの分類と作用による分類の2つがある[1]

化学構造からの分類では、β-ラクタム系アミノグリコシド系マクロライド系テトラサイクリン系ペプチド系、核酸系、ポリエン系などに大別されるが、さらに細かくペニシリン系、セフェム系モノバクタム系を加える場合もある[1]

作用からの分類では、抗細菌性、抗カビ真菌)性、抗ウイルス性、抗腫瘍性などに分けられる。用途を重視する場合は、医療用、動物用、農業用などで分類される。作用域から、広範囲・狭域で区分される事もある[1]作用機序から、細胞壁作用性などの呼称もある[1]
作用機序の分類としては、核酸合成阻害薬、細胞壁合成阻害薬、蛋白合成阻害薬に大きく分けられる。

  1. 核酸合成阻害薬: リファンピシン
  2. 細胞壁合成阻害薬: βラクタム系、ホスホマイシンバンコマイシン
  3. 蛋白合成阻害薬: テトラサイクリン系、マクロライド系、アミノグリコシド系、クロラムフェニコール
  • キノロン系やサルファ剤は核酸合成阻害を機序とした合成抗菌薬であり、抗生物質ではない。

薬理[編集]

抗生物質を含む抗菌剤は、細菌が増殖するのに必要な代謝経路に作用することで細菌にのみ選択的に毒性を示す化学物質である。例えば、β-ラクタム系抗生物質は細菌特有の細胞壁の合成を阻害するが、人体の細胞に対してはほとんど毒性を示さない。アルコールポビドンヨードなどのように、単に化学的な作用で細菌を死滅させる殺菌剤消毒薬とは区別される。

人類の最大の脅威であった細菌感染を克服し、平均寿命を大幅に伸ばすこととなった。[2]しかし、感染症との戦いは終わったわけではなく、治療法の開発されていない新興感染症、抗生物質の効力が薄くなるなどした再興感染症などが問題となっている。

また、抗生物質は病原性を示していない細菌にも作用するため、多量に使用すると体内の常在菌のバランスを崩してしまう場合がある。それにより常在菌が極端に減少すると、他の細菌や真菌(カビ)などが爆発的に繁殖し、病原性を示す場合もある。さらに、生き残った菌が耐性化する耐性菌の出現も問題となっている。

臨床応用[編集]

抗生物質の大部分は抗菌薬として使用される。抗菌薬の投与方法は臨床薬理学の考え方が適用されている。細菌感染症に対する抗生物質の投与は、抗生物質は化学療法剤とは異なるものの、臨床医学的にはまとめて化学療法と呼ばれている。

その他、ポリエンマクロライド系抗生物質は真菌の治療に使用される。また、癌治療にはマイトマイシンCブレオマイシンアドリアマイシンドキソルビシンなどの抗生物質が使用される。またシクロスポリンタクロリムスも抗生物質であり、免疫抑制剤として移植医療の現場で活躍している。

耐性と乱用[編集]

米国CDCの"Get Smart"キャンペーンポスター。抗生物質は風邪などの感染症に効かないことを警告している。

The first rule of antibiotics is try not to use them, and the second rule is try not to use too many of them.[3]
(抗生物質の第一のルールは使わないようにすること、第二のルールは使いすぎないようにすることである。)

Paul L. Marino, The ICU Book

耐性菌問題に関する組織は、不必要な抗生物質の使用を削減するキャンペーンを行っている[4]。 抗生物質の誤用と乱用問題の対応のため、米国では省庁横断の耐性菌タスクフォースが作られた。 タスクフォースは耐性菌の問題を主眼としており、アメリカ疾病予防管理センター(CDC)、アメリカ食品医薬品局(FDA)、アメリカ国立衛生研究所(NIH)、などの機関が参加している[5]。 また、Keep Antibiotics WorkingといったNGOも存在する[6]フランスでは、2002年に政府による“Antibiotics are not automatic”キャンペーンが開始され、不必要な抗生物質の処方を削減をめざしており、とりわけ子供に重点を置いている。[7]

脚注[編集]

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  1. ^ a b c d e f g h i j 生化学辞典第2版、p.471 【抗生物質】
  2. ^ McKeown. T. (1979). The role of medicine. Oxford, Basil Blackwell.
  3. ^ Marino PL (2007). “Antimicrobial therapy”. The ICU book. Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. p. 817. ISBN 978-0-7817-4802-5. 
  4. ^ Larson E (2007). “Community factors in the development of antibiotic resistance.”. Annu Rev Public Health 28: 435–447. doi:10.1146/annurev.publhealth.28.021406.144020. PMID 17094768. 
  5. ^ CDC - Antibiotic / Antimicrobial Resistance (Report). アメリカ疾病予防管理センター. (2009-03-12). http://www.cdc.gov/drugresistance/index.html. 
  6. ^ Keep Antibiotics Working”. Keep Antibiotics Working. 2010年11月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年5月21日閲覧。
  7. ^ Sabuncu E, David J, Bernède-Bauduin C et al. (2009). Klugman, Keith P.. ed. “Significant reduction of antibiotic use in the community after a nationwide campaign in France, 2002–2007”. PLoS Med 6 (6): e1000084. doi:10.1371/journal.pmed.1000084. PMC 2683932. PMID 19492093. オリジナルの2010-11-17時点によるアーカイブ。. http://www.plosmedicine.org/article/info:doi/10.1371/journal.pmed.1000084. 

参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]