淋病は.国内で流行している主な性病の種類です。 他のSTD患者数の増加により.STD患者全体に占める淋病の割合は1991年の65.2％から2000年には33.3％に減少したが.淋病患者総数は11万4000人から28万6000人に増加し.発生率も10万分の10秒から10万分の22.92に増加した。
I. 淋菌の薬剤耐性の現況
淋病の治療には.現在も抗生物質が主に使われていますが.中国の性病治療の医療市場は非常に規制が緩いため.淋菌の薬剤耐性株が増加し.例えばペニシリンに対する淋菌の耐性株は68.3%.テトラサイクリンに対する耐性株は92.6%となり.この2剤は淋病治療計画から外されることになったのです。 キノロン系抗菌薬の一つであるシプロフロキサシンは.近年になって淋病の治療に使われるようになったが.耐性株の割合が急速に増加している。 国立STDハンセン病制圧センター淋菌薬剤耐性モニタリング共同グループの報告によると，1995年から2000年までの6年間に，淋菌のciprofloxacinに対する耐性株は，それぞれ15.5％，13.5％，28.5％，52.3％，78.2％，85.2％と報告されています． 検査した淋菌4188株のうち，2232株（53.3％）がciprofloxacinに耐性を有していた。 また.ciprofloxacinで淋病を治療できなかった臨床例も多く見られました。
II.淋菌の薬剤耐性の問題
クリニックで出会う細菌は薬剤耐性菌が多く.抗生物質が効かないものが増えています。 その理由は.細菌の遺伝子が変化したためで.変化の仕方はさまざまで.単純な生物ほど変異しやすいと言われています。
1.一般的に使用されている抗生物質
一般的に使用されている抗生物質は.その化学構造により.β-ラクタム系.アミノグリコシド系.マクロライド系.ポリエン系.テトラサイクリン系.スルフォンアミド系.キノロン系などに分けられる。
1.細菌の細胞壁の合成を阻害する。細菌に選択的な毒性を持つ薬剤は.β-ラクタム系（ペニシリン.セファロスポリン.カルバペネム）.グリコペプチド系（バンコマイシン.テイコプラニン）.2.細菌のタンパク合成を阻害する。 葉酸の統合.スルフォンアミド.メトトレキサートのような選択的な薬剤を抑制する; 4.核酸の新陳代謝.キノロン.リファンピン.メトロニダゾールのような薬剤に影響を与えて下さい.選択的な毒性は悪いです; 5.細胞膜構造.アンホテリシン B の polymyxin のような薬剤.選択的な毒性悪いです破壊して下さい。
2.淋菌の薬剤耐性の分類
遺伝的抵抗性（自然抵抗性）：染色体抵抗性（染色体媒介型）.染色体外抵抗性（プラスミド媒介型）
(プラスミドを介するもの）と非遺伝子抵抗性（獲得抵抗性）：ほとんどがプラスミドを介するものです。
3.淋菌薬剤耐性菌の感染様式
淋菌では.プラスミドを媒介とした遺伝子伝達と染色体を媒介とした遺伝子伝達の方法がある。
(1)変換（トランスダクション）。
一般に外来性の遺伝子が細菌に入り.宿主細菌の染色体に組み込まれることを指す。 すべての淋菌は他の生物からDNAを取り込み.統合し.発現させることができるので.すべての淋菌は形質転換が可能である。 毛包性淋菌は.非毛包性淋菌に比べ.形質転換能力が著しく高い。 形質転換は.有毛性ゴニオコッカスの成長過程のどの時点でも起こりうる。 淋菌はプラスミドおよび染色体DNAによって形質転換することができる。
(2)装丁。
結合は.淋菌の遺伝情報が交換されるもう一つの形態である。 淋菌同士が接触すると.DNAが移動し交換される。 対の結合と遺伝情報の交換のプロセスは.24.5メガダルトンの非常に大きなプラスミドが媒介する。 このプラスミドは.異なる淋菌の間でその耐性プラスミドを移行させることが可能である。 耐性プラスミドは淋菌間だけでなく.淋菌と他の種類の細菌（他のナイセリア種や大腸菌を含む）との間でも移動することがある。 したがって.抗生物質耐性プラスミドの生体内拡散には結合が重要であり.プラスミド交換のメカニズムを研究することは大きな関心事である。
(3)共役.転座.または転置。
トランスダクションとは.ファージを介してドナー菌からレシピエント菌にDNAを移し.組換えによりレシピエント菌のDNAに埋め込むことである。 転座とは.プラスミド間あるいはプラスミドと染色体間でDNA配列の一部が交換され.薬剤耐性が生じることをいう。 淋菌の遺伝物質交換のメカニズムについては.これまで転座と抱合という2つの様式のみが同定されている。
淋菌の薬剤耐性は.染色体によるものと薬剤耐性プラスミドによるものとがある。 遺伝学や分子生物学の発展に伴い.淋菌の染色体を介した抵抗性のメカニズムが解明されつつあります。 現在.染色体を介した耐性には.薬剤の標的遺伝子座の遺伝子が単独で変異するものと.薬剤の標的遺伝子座の複数の遺伝子が関与する変異があり.異なる遺伝子座の変異の組み合わせで薬剤耐性の程度や様式が決まると考えられています。
現在.染色体を介した耐性に関する研究では.ペニシリン結合タンパク質遺伝子（penA.penB）.DNAヘリカーゼA遺伝子（gyrA）.トポイソメラーゼIVのCサブユニット遺伝子（parC）.多重移行耐性システム遺伝子（MtrR.MtrC.MtrD.MtrE）.孔タンパク質遺伝子など複数の座位の変異が注目されている（図1）。 porin, pIA/pIB）などがあります。 これらの研究結果は.「機能クローニング法」を用いて.まず抗生物質の標的部位や代謝抵抗性に関連する遺伝子.例えば.penA, penB, gyrA, parC, Mtr (MtrR, MtrC, MtrD, MtrE) やポリン( pIA/pIB）を用いて.耐性表現型を示す株の対応する遺伝子配列の変化をさらに分析した。
フルオロキノロン耐性淋菌には，複数の耐性メカニズムが存在することが多くの研究により明らかにされている。 したがって.淋菌耐性は多遺伝子に制御された形質である可能性がある。 しかし.淋菌耐性に関与する遺伝子の数や.より重要な耐性関連遺伝子の存在については.さらなる検討が必要なテーマである。
淋菌は.一般的に使用されている抗生物質に対する耐性率や耐性メカニズムが異なっている。ペニシリンに対する主な耐性メカニズムはβ-ラクタマーゼの産生.テトラサイクリンに対する主な耐性メカニズムは薬剤に対する細胞膜の透過性の低下.マクロライドやマクロライドに対する主な耐性メカニズムは作用標的部位の変化.フルオロキノロンに対する主な耐性メカニズムはgyrA遺伝子とparc遺伝子における突然変異.第3世代に対する耐性は 第三世代セファロスポリンに対する感受性や耐性の低下のメカニズムはまだ明らかではないが.penBやpenAなどの遺伝子と密接に関係している。
3.淋菌の薬剤耐性のメカニズム
1.薬剤耐性プラスミド
淋菌の特異的な薬剤耐性は.染色体やプラスミドの遺伝子変化によって引き起こされることがあり.淋菌は薬剤耐性によって.一般にPPNGプラスミドを介したペニシリナーゼ産生性淋菌.TRNGプラスミドを介したテトラサイクリン耐性淋菌.PPNG/TRNGプラスミドを介したペニシリ ンおよびテトラサイクリンの両方に耐性淋菌.CMRNG染色体によるペニシリ ンおよびテトラサイクリン両方の耐性淋菌.およびCMRNG染色体によるペンシ リ ン およびテ トラスキンの両方に耐性淋病などに分類されます。 ペニシリンとテトラサイクリンの両方に耐性を持つCMRNG染色体介在性淋菌；キノロン系抗菌剤に耐性を持つQRNG染色体介在性淋菌。
β-ラクタマーゼを持つペニシリン耐性淋菌は1976年に初めて分離され.研究によりこの耐性はプラスミドを介し.ペニシリンとアンピシリンに耐性であることが明らかにされた。 現在.PPNGは世界中に広がっており.アフリカやアジアの多くの地域では50％以上がPPNGであり.淋病の治療に大きな困難をもたらしている。1983年に米国でβラクタマーゼ陰性の染色体媒介耐性Neisseria gonorrheae株（CMRNG）が分離され.1985年に初めてプラスミドが確認された。 TRNGはテトラサイクリン.ジメチルアミノテトラサイクリン.ドキシサイクリンに耐性があります。 局地的に発生したPPNG.CMRNG.TRNGは栄養血清型であることが確認されており.耐性株の抑制に重点を置いたコントロールが必要である。
淋菌プラスミドのヒトでの研究は1970年代に始まり.1973年にアメリカのEnglkirkによって淋病患者から2.6MDの暗号プラスミドが初めて検出され.その後ペニシリン耐性プラスミド（アフリカ型3.2〜3.4 MD.アジア型4.4〜4.7 MD.トロント型3.05 MD）.高テトラサイクリン耐性プラスミド（25.2 MD )とスプライス型プラスミド(24.5MD)がある。 スプライスプラスミドは.株間の薬剤耐性プラスミドの拡散と密接な関係があり.異なる淋菌間.さらには淋菌と他の細菌間でもその耐性プラスミドを移行できることが明らかにされた。
25.2MDプラスミドは.高レベルのテトラサイクリン耐性を媒介するTetM遺伝子を保有しています。 このプラスミドは24.5MDプラスミドからTetM遺伝子を獲得してできたと考えられていたが.Gascoyneらが2つのプラスミドの制限酵素プロファイルが明確に異なることを報告し.現在は24.5MDプラスミドと25.2MDプラスミドが相同でないことが考えられている。
24.5MDプラスミドは4.4MDペニシリン耐性プラスミドと密接な関係にあり.Lindらは4.4MDプラスミドを持つPPNGの81%が24.5MDプラスミドも持っていると報告しており.24.5MDプラスミドが4.4MDプラスミドの運搬に関連している可能性を示唆しています。 薬剤耐性プラスミドは.形質転換とスプライシングの両方によって株間に移行することができる。 グレーブスは.形質転換実験において.相同な断片しか取り込めないことを発見し.そのためプラスミド形質転換には.特定のDNA配列を特定することが必要であることを明らかにした。 淋菌の表面には.特異的な受容体が存在する可能性がある。 今後.プラスミド形質転換の研究が進めば.薬剤耐性プラスミドが広く普及するメカニズムがより明確に理解できるようになるだろう。
2.6MDクリプティックプラスミドはほとんどの株で検出可能であり.その意義は不明である。
淋菌のプラスミドキャリッジには.地域差が大きい。 淋菌プラスミド保有量の地域差に加え.ペニシリン耐性プラスミドの高い多様性が見られる。 これらのプラスミドと淋菌の薬剤耐性との関係は不明である。
2.淋菌の血清学的タイピングに関する研究
薬剤耐性株の分布.頻度.由来.疫学的特徴などを積極的に把握するために.さまざまなアプローチがとられている。
1991年から1995年にかけてシドニーで97人の淋病患者から分離されたフルオロキノロン感受性（76株）と薬剤耐性（21株）の淋菌の表現型特性をtapsallらは検討した． Trophic/Serotypic（A/S）タイピングの結果，淋菌97株は27のA/S型に属し，そのうち10株（10%）は血清型IAで5種類のA/S型に属し，87株は血清型IBで22種類のA/S型に属していた． 耐性株はすべてIB血清型に属し，Ciprofloxacin MIC 8 μg-16 μg/mlの淋菌は6種のIBA/S型から14種が検出された． 表現型の多様性は.淋菌の異なる亜型がフルオロキノロン耐性を獲得する可能性を示唆している。
Kamらは，1991年1月から1995年1月までに香港でofloxacinによる治療に失敗した患者から分離された69株の耐性株の血清型と薬剤感受性プロファイルを，他の143株の感受性株と比較して検討した．69株の耐性株は21血清型に属し，67/69が血清型IB，BOPとBpyが92.7％と大半を占めた． IA型とその他のIB型は.キノロン耐性選択時にほとんどが減少した。
日本で分離されたフルオロキノロン耐性淋菌31株は11の血清型に属し，そのすべてが血清群WII/WIII（すなわち血清型IB）であった． 淋菌の様々な亜型において，キノロン耐性に関連するgyrAとparCの変化が認められた。 これらの研究から，オーストラリア，香港，日本におけるフルオロキノロン耐性淋菌の出現は，生体内でgyrAおよびparC遺伝子が変化した株のポリクローナルな選択によるものであり，特定のIB血清型株は選択に対してより感受性が高いと思われる．
1985年から1990年にかけて，ドイツのHeidelberg地方における淋菌の血清学的タイピングの変化を調べるために，相乗的凝集力試験を適用した。 淋菌649検体の血清型別では，24種類の特異的プロテインA（PIA）と31種類の特異的プロテインB（PIB）が知られており，それぞれ8種類と26種類の血清型が検出され，最も多い6種類の血清型はIB-3（19.0%）.IB-4（16.0%）.IB-2（15.7%）.IB-1（13.1%）でした． IA-1/2（11.7％）.IA-6（3.2％）です。 また，血清学的パターン3C8，1F5，2D4の未知のPIBを発見した。 この地域の淋菌の血清型は，現在でもIBが主流であると結論づけられた。
3.抗生物質生産用不活性化酵素
臨床で使用されているペニシリン（PC）やセファロスポリン（CS）などのβ-ラクタム系抗生物質の中には.β-ラクタム環が細菌の細胞壁に選択的に作用し.ムコペプチドを合成するトランスペプチダーゼ酵素に結合してトランスペプチダーゼ酵素を失活させ.細胞壁合成を阻害するものがあります。 これらの薬剤は.細胞壁を持たない動物細胞への毒性が低いため.淋病の臨床管理でよく使用されています。
一部の淋菌は.β-ラクタム環を分解基質とする異なる種類の酵素であるβ-ラクタマーゼを産生することにより.β-ラクタム系抗生物質に対する耐性を獲得し.抗生物質の抗菌作用を低下または消失させることができる。
作用機序：ペニシリナーゼやセファロスポリナーゼの活性中心はタンパク質ポリペプチド鎖中のセリンであり.これが求核剤として働いてβ-ラクタム環のカルボキシル基と結合してアシラーゼ中間体を形成し.これがH2O分子の作用でβ-ラクタム環を不活性化し.これが淋菌がβ-ラクタム抗生物質に抵抗する重要な理由であるとされています。
4.既存アクションのターゲットサイト変更
この機構には.ペニシリン結合タンパク質PBP.DNAヘリカーゼAサブユニット（gyrA）.トポイソメラーゼCサブユニット（parC）などが含まれます。
4.1 ペニシリン結合蛋白質PBPs
PBPによる耐性はプラスミドを介するもので.耐性プラスミドはペニシリンの構造を破壊する合成β-ラクタマーゼをコードすることが可能である。
PBPは細胞膜上に存在する酵素で.ペプチドグリカントランスペプチダーゼ.グルコーストランスペプチダーゼ.カルボキシペプチダーゼなどがあり.細菌の細胞壁の安定性を保つために重要な役割を担っており.β-ラクタム系抗生物質の主要標的にもなっています。 PBP1.PBP2（59000KD）.PBP3（44000KD）は抗生物質の重要な標的部位であり.β-ラクタム系抗生物質は淋菌の細胞膜上のPBPに特異的に結合して細胞壁のペプチドグリカン合成を阻害し.淋菌を死滅させる。 感受性のある淋菌では.PBP2はペニシリンと100％結合し.耐性のある淋菌では.PBP2はペニシリンと25％しか結合しない。 しかし.PBP2の親和性の変化は.染色体上のペンA遺伝子座の変異の結果であった
PBPをコードする遺伝子として知られているponAおよびPenAの変異は.対応するPBP1の変異（Leu-421→Pro）およびPBP2の変異（Asp-345a挿入）のアミノ酸配列を変更し.淋菌のβ-ラクタム抗生物質への結合に影響を与えることが知られている。 β-ラクタム系抗生物質による細胞壁のアシル化率が3〜4倍に低下し.細菌の耐性を高める効果があった。
4.2 DNAヘリカーゼ（gyrA）およびトポイソメラーゼ（parC）の改変
フルオロキノロン系抗生物質の中には.DNAの複製.組換え.転写に重要な役割を果たすII型DNAトポイソメラーゼであるバクテリアDNAヘリカーゼを標的とするものがあります。 淋菌はこれらの薬剤に耐性を示す。
吉田らは，薬剤耐性株のgyrA遺伝子を持つプラスミドを正常淋菌に導入し，感受性株も薬剤耐性を示すことを示した。また，薬剤勾配板スクリーニングにより，gyrA遺伝子の変異が淋菌の耐性を著しく向上させることを発見した者もいる。
さらに出口による研究では.薬剤耐性株のgyrA遺伝子にコドン91と95の変異が見つかり.91位でTCG（セリン）がTTC（フェニルアラニン）に.95位でGAC（アスパラギン酸）がAAC（アスパラギン）に.さらにparCにも86.87.88.91位の変異が見つかったが.薬剤感受性株では見つからなかった。 本研究は，gyrA遺伝子座とparC遺伝子座が淋菌の重要な耐性機構であることを示唆している。
Bellandらは，薬剤耐性株におけるgyrAとparCの関係についても調査し，淋菌の耐性機構はgyrA遺伝子座の変異が最も重要であり，この遺伝子座の変異は低・中程度の耐性レベルをもたらし，parCの変異は淋菌耐性において二次的役割を果たすことを見いだした． gyrA変異とparC変異の組み合わせで.高い薬剤耐性を示した。
4.3 DNAヘリカーゼの変化と細胞内薬物様集積の減少の相乗効果
細胞内の薬物蓄積量の減少も薬剤耐性の発現に関与しているが.その効果は比較的軽微である。 細胞内の薬物蓄積量の減少は.細胞内膜の活発な排出システムに関連していると思われる。 例えば.フルオロキノロン感受性の低下した臨床分離株では.フルオロキノロンの取り込みと蓄積の減少が観察された。 実験室における選択的変異株の研究では.gyrAとparCの変異がない場合.細胞内oxfloxacin蓄積量が減少した変異株は親株の16倍のoxfloxacin MIC.gyrAシングルサイト変異で細胞内薬剤蓄積が減少した変異株は128倍のMIC.gyrAとparC両方に変異を持ち細胞内薬剤蓄積が減少した変異株は256倍のMICとなったことが明らかにされた。 gyrAとparCの両方に変異を有する変異株のMIC値は256倍に増加した。 薬剤蓄積量が減少した薬剤耐性変異体とそうでない変異体では.外膜タンパク質の性質に大きな違いは見られなかった。
5.薬物排出のメカニズム
淋菌の薬剤耐性機構には，Mtreffluxsystemが重要な役割を担っている。 このシステムは.脂肪酸.胆汁酸塩.脂溶性抗生物質などの脂溶性因子（HA）に対する淋菌の感受性を決定するものである。
Doughtertyは1986年に.prcプラスミドを介したPPNG耐性に加えて.β-ラクタマーゼを産生しない別の耐性淋菌群が存在することを発見したが.これらの菌株はすべてMtr遺伝子系の変異体を有している。
Mtrシステム（mutipletransferableresistance）は.リプレッサーであるMtrR遺伝子と.対応するタンパク質（MtrR.MtrC.MtrD.MtrE）をコードできる3つの構造遺伝子からなる多重伝達耐性（MTR）操作装置である。 -MtrCは膜融合タンパク質.MtrDは細胞膜上にあるエキソサイトーシスタンパク質.MtrEは細胞膜外にある外膜チャネルタンパク質.MtrRはMtrCDEの転写を抑制する制御タンパク質である。
このシステムは.大腸菌の細胞膜にあるAcrAEやEnvCDタンパク質ポンプ.緑膿菌の細胞膜にあるMexABOprKタンパク質ポンプに非常によく似ています。 淋菌のMtr遺伝子複合体は.MtrC-MtrD-MtrE細胞膜タンパク質からなる活性型排出タンパク質ポンプであり.MtrC-MtrD-MtrE複合体は構造的に異なる種々の抗生物質や脂溶性因子（HA）を細胞外に効率よく輸送し.細胞膜中のリポタンパク質からのATPaseで触媒されるプロセスである。 このエネルギー依存型システムは.細胞内に薬剤が蓄積されないように抗生物質分子を積極的に送り出すため.抗生物質が選択的な細胞毒性作用に必要な濃度に達することができず.このグループの淋菌は抗生物質に対して多重耐性を示すようになる。
Mtr排出系による淋菌の多剤耐性制御は.2つのメカニズムに分けられる。
1.MtrRに依存した制御機構
MtrR依存的な制御機構では.MtrR遺伝子は630bpで.210アミノ酸のタンパク質をコードするMtrCDE遺伝子の上流250bpに位置していることが知られている。 MtrR遺伝子の塩基に変異があると.MtrRリプレッサー蛋白質の合成が低下し.MtrR遺伝子下流のMtrCDE遺伝子の転写が促進され.細胞膜中のMtrCDE蛋白質が増加し.淋菌Mtr排出系から抗生物質が活発に排出されるようになります。 淋菌のMtr排出システムの抗生物質に対する活性排出機能。
2.非MtrR依存的な制御機構
また.MtrR遺伝子とMtrC遺伝子の間のプロモーター領域には13bpのパリンドローム（5′-AAAAA-GACTTTTT-3’）が存在し.このパリンドロームの3’末端の塩基T/Aが欠けると.MtrRの発現に影響し このパリンドロームの3’末端の最後の塩基T/Aの欠失は.MtrRとMtrC遺伝子の発現に影響を与え.それによって淋菌の抗生物質に対する抵抗性を.非MtrR依存的に増加させている。 この淋菌の薬剤耐性機構は.MtrR依存的な制御よりも著しく強いことが示されている。
最近.淋菌の細胞膜には.長鎖脂肪酸やいくつかの脂溶性因子に耐性を持つFar系という別の系が存在することが分かってきた。しかし.Far系とMtr系は様々な脂溶性因子や抗生物質に独立して作用するが.Far系はやはりMtrRタンパク質によって制御されている外膜チャネルタンパク質MtrEに依存する必要があるとする学者もいた。
6.細胞膜透過性の変化
抗生物質は.他の複雑な分子と同様に.ポーリンタンパク質が提供するリポポリサッカライド外膜チャネルを通って細胞に入る必要がある。 このチャネルを通過する抗生物質の能力は.その形状.サイズ.電荷によって影響を受け.ポーリンタンパク質が一度変異すると.細菌は薬剤耐性を獲得しやすいとされている。
淋菌の外膜タンパク質は少なくとも3種類あり.そのうちタンパク質Iは外膜タンパク質の60%を占める主要なタンパク質であり.タンパク質Iの抗原性は淋菌によって異なる。 この抗原は安定であるため.淋菌の血清学的タイピングのためのモノクローナル抗体の作製に使用することができる。 PIAとPIBの2つの形態で発現し.細胞膜に孔を形成する。 水溶性物質や細菌の代謝に重要な他の物質.特定の抗生物質が細胞膜を通過して細胞内に入ることを可能にする。 Protein IIは淋菌のヒト上皮細胞.白血球.細胞間接着に関連し.熱的に修飾されている。 タンパク質IIIは還元的に修飾されており.Rmpとも呼ばれる。強い免疫原性を持ち.他のナイセリア種と交差反応し.他の抗体の殺菌効果を阻害する。
淋菌の外膜タンパク質PIAとPIBの発現が低下するか.全く発現しなくなると.細菌細胞質内に入る抗生物質の量が減少し.淋菌は抗生物質に対して耐性を示すようになります。
7.淋菌の適応とその他の免疫回避機構
表面成分のバリエーションとしては.バクテリオファージのバリエーション.Opaタンパク質のバリエーション.LPSのバリエーション.宿主成分の利用.例えば淋菌は増殖に鉄イオンを必要とする.トランスフェリンやラクトフェリンを認識する受容体の発現.体内の鉄を利用する.などが挙げられる。 また.細菌の鉄獲得系が基本的な病原因子であることを示す研究もある。 また.菌体内生存や血清抵抗性などの免疫回避機構もある。