ハイライト
- オランダでのアスペルギルス・フミガトゥス分離株の長期ゲノム分析では、1994年から2022年まで、持続的かつ増加するトリアゾール耐性型の多様性が確認されました。
- 主な耐性変異—特にcyp51A遺伝子の変異—は、型と表現型の変動を引き起こし、診断と治療を複雑化させています。
- アゾール耐性アスペルギルス・フミガトゥス患者の高死亡率と、多型感染の出現により、監視と治療戦略の緊急の改善が必要です。
- 医学と農業でのアゾール抗真菌剤の二重使用は、耐性の主要な要因であり、管理努力と新しい抗真菌剤の開発の重要性を高めています。
背景
アスペルギルス・フミガトゥスは普遍的な環境性カビで、侵襲性アスペルギローシス（IA）の主な原因として知られています。IAは、造血悪性腫瘍、臓器移植、または長期のコルチコステロイド療法を受けている免疫不全患者を中心に、生命を脅かす感染症です。トリアゾール抗真菌剤（例：ボリコナゾール、イトラコナゾール、ポサコナゾール）はIAの治療と予防の中心的な役割を果たしています。しかし、臨床および農業部門でのアゾール使用と関連して、トリアゾール耐性アスペルギルス・フミガトゥス（TRAF）の出現は、患者の予後に深刻な脅威となっています。世界保健機関（WHO）によると、アゾール耐性アスペルギルス・フミガトゥスは、その重大な公衆衛生への影響と高い死亡率（しばしば50％以上）により、真菌病原体の最高優先度グループにランク付けされています。
報告件数が増えているにもかかわらず、アスペルギルス・フミガトゥスのトリアゾール耐性の進化動態、分子疫学、および集団レベルでの臨床的影響は十分に解明されていません。このギャップを埋めるため、Songら（The Lancet Microbe, 2025）は、オランダの病院から収集されたアスペルギルス・フミガトゥス分離株の包括的な29年間の分析を提示し、抗真菌剤耐性の遺伝的基盤と臨床的相関を明らかにしています。
研究概要と方法論的設計
この後方視的ゲノムおよび表現型研究では、1994年1月から2022年12月までのオランダの入院患者から収集されたすべてのアスペルギルス・フミガトゥス分離株を対象としました。著者らは、トリアゾール耐性マーカーを持つもの、高頻度の単一核塩基多様性（SNP）、および野生型コントロールを含む12,679代表的な分離株について全ゲノム配列解析を行いました。主な焦点は、アゾール耐性の既知の決定因子であるcyp51A遺伝子の変異でした。
侵襲性アスペルギローシスの確定例と可能性のある症例を含む臨床データが統合され、トリアゾール耐性の臨床的影響を評価しました。主要エンドポイントには、トリアゾール耐性の頻度、cyp51A変異の範囲、クローン多様性、および多型感染の発生が含まれました。
著者らが認識した制限点には、培養に基づく同定への依存（非培養症例の除外）、研究期間中の変動する耐性試験プロトコル、および患者1人あたりの複数の分離株の分析による潜在的な混在が含まれます。
主要な結果
本研究は、いくつかの重要な観察結果をもたらしました。
- スクリーニングされた分離株の15.6％がcyp51A変異を有し、トリアゾール耐性を示していました—これは過去の数十年よりも増加しています。最も一般的な変異は、34塩基対と46塩基対のタンドーム繰り返し（TR）、具体的にはTR34/Leu98His（67.6%）とTR46/Tyr121Phe/Thr289Ala（16.8%）でした。
- 実質的な多様性が観察されました：TRベースのメカニズムを持つ17.2％のトリアゾール耐性分離株が、表現型と遺伝型の変異を示し、12の異なるcyp51A遺伝型変異体を含んでいました。
- 確定または可能性のある侵襲性アスペルギローシスの59症例のうち、13症例がトリアゾール耐性株によって引き起こされました—多くの症例が1人の患者内での混合型感染を伴っていました。
- アゾール耐性症例の死亡率は、世界的な報告と一致し、47％から88％の範囲であり、耐性がもたらす緊急の臨床的脅威を強調しています。
メカニズムの洞察と病理生理的文脈
cyp51A遺伝子は、アゾール抗真菌剤の標的となるエルゴステロール合成の鍵となる酵素である真菌14-αステロール脱メチル化酵素をコードします。変異、特にcyp51Aプロモーター領域のタンドーム繰り返しは、遺伝子の発現を亢進させるか、酵素構造を変化させ、トリアゾールの結合と効力を低下させます。本研究で識別された複数のTRベースの変異と点変異は、抗真菌選択圧下でのアスペルギルス・フミガトゥスの適応能力を示しています。
1つの感染症内で複数の型が同時に存在することは、多克隆感染（多様な環境源からの感染）またはホスト内の微進化を示唆し、診断と耐性監視を複雑化させます。医学と農業でのアゾールの二重使用は、環境中での耐性株の選択を加速し、それらの医療現場への広がりを促進します。
臨床的意義
臨床医にとって、これらの知見は以下の重要性を強調しています。
- 疑われたり確定された侵襲性アスペルギローシス患者におけるアゾール耐性に対する警戒の強化、特に過去のアゾール曝露歴がある患者や環境耐性率が高い地域での患者。
- 現象型感受性だけでは耐性の実際の負荷を見逃す可能性があるため、診断アルゴリズムに分子耐性試験（例：cyp51A変異スクリーニング）を組み込むこと。
- 耐性症例の経験的または救済療法として、アゾール以外の抗真菌剤（例：リポソームアムホテリシンBや新規薬剤であるオリロフィム）を使用することを検討すること。
- 医療と農業における抗真菌剤の適切な使用を推進し、耐性のさらなる出現を制限すること。
制限点と論争点
本研究の長所—大規模な長期コホートと堅牢なゲノム解析—は、いくつかの制限点によって制約されます。
- 培養法は疾患の負荷を過小評価する可能性があり、多くの侵襲性アスペルギローシス症例は非培養法（例：ガラクトマンナン抗原、PCR）で診断されます。
- 時間経過による実験室手法の変更は、偏りを導入したり、時間経過による型/表現型の同定に影響を与える可能性があります。
- 同一患者からの複数の分離株は、耐性の頻度と多様性の見積もりを歪める可能性があります。
資源制約のある設定での監視の最適なアプローチやアゾールから非アゾール療法への切り替えの閾値に関する論争が続いています。特に農業でのアゾール使用の影響を含む環境-職業インターフェースも、政策上の議論の対象となっています。
専門家のコメントやガイドラインの位置づけ
臨床真菌学の権威であるPaul E. Verweij博士は、真菌抗微生物剤耐性の見過ごされつつあるが増大する脅威を強調し、分子診断を日常診療に統合することを提唱しています。また、新しい抗真菌クラス（例：オリロフィムなどのジヒドロオラート脱水素酵素阻害剤）が臨床と農業の両分野で導入される際に、アゾール耐性の教訓に耳を傾ける必要性を警告しています。
現在のガイドライン（例：感染症学会、欧州臨床微生物・感染症学会）では、すべての臨床的に重要なアスペルギルス分離株に対する感受性試験と、耐性率が高まる地域や患者集団での非アゾール剤の考慮を推奨しています。
結論
29年間のオランダコホート研究は、トリアゾール耐性アスペルギルス・フミガトゥスの持続的かつ進化する課題を示す説得力のある証拠を提供しています。耐性変異の遺伝的多様性の増加、頻度の増加、多型感染の発生は、臨床管理、診断、管理のパラダイムシフトを必要とします。今後の研究は、迅速な分子診断、型多様性の臨床的影響、管理戦略に重点を置くべきです。これにより、既存の抗真菌剤と新規の抗真菌剤を保護することができます。
参考文献
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