本邦において（深在性）真菌症治療に使用される抗真菌薬は，アゾール系，キャンディン系，ポリエン系，ピリミジン系の4クラス8剤に限られている．真菌感染の早期診断の困難さも相まって，主要な真菌症のカンジダ症，アスペルギルス症，クリプトコックス症の治療成功率は低い．さらに，主要な抗真菌薬に対する耐性株の検出が近年増加傾向にあり，深刻な状況に直面している．現時点で，薬剤耐性株の検出と治療成功率の間に明確な相関が示されていないが，持続的な投薬が耐性化の要因と考えられており，治療経過とともに起因菌の薬剤耐性をモニターする必要性は高い．しかしながら最近になり，投薬履歴と関係のない耐性株が欧州を中心として検出され始め，環境要因による抗真菌剤への耐性化問題が顕在化してきた．

病原性真菌Aspergillus fumigatusによる肺アスペルギルス症は，多くの場合でアゾール薬による治療が第一選択となるため，この薬に耐性化することは治療戦略の大きな制限となる．1997年に初めてアゾール耐性A. fumigatus株が検出されて以来，治療過程で生じる耐性株は現在世界各地で報告されている．本邦でも臨床分離株のうち1.75～7.1%がアゾール薬に耐性を示すデータが報告された^(1,2)1) M. Tashiro, K. Izumikawa, A. Minematsu, K. Hirano, N. Iwanaga, S. Ide, T. Mihara, N. Hosogaya, T. Takazono, Y. Morinaga et al.: Antimicrob. Agents Chemother., 56, 584 (2012).2) K. Kikuchi, A. Watanabe, J. Ito, Y. Oku, T. Wuren, H. Taguchi, K. Yarita, Y. Muraosa, M. Yahiro, T. Yaguchi et al.: J. Infect. Chemother., 20, 226 (2014).．これらの耐性化メカニズムは詳細に調べられており，多くの場合は薬剤標的分子のCyp51Aタンパク質（ラノステロール14-α-脱メチル化酵素）にアミノ酸変異が導入され，薬剤親和性の低下が阻害効果低減の原因と考えられている．2007年オランダのMelladoらのグループによって，cyp51A遺伝子のプロモーター領域に34 bpのタンデムリピート（TR），およびコード領域にL98Hアミノ酸置換を導入する変異を保持したアゾール耐性株が，複数の患者より分離されたと報告された（ただし分離年は2002～2006年）⁽³⁾3) E. Mellado, G. Garcia-Effron, L. Alcazar-Fuoli, W. J. G. Melchers, P. E. Verweij, M. Cuenca-Estella & J. L. Rodriguez-Tudela: Antimicrob. Agents Chemother., 51, 1897 (2007).．この変異を含む遺伝子配列（cyp51A TR34/L98H）をクローニングして再構成株を作製したところ，cyp51Aの遺伝子発現が8倍以上に増大し，すべてのアゾール剤に耐性化したことから，この変異と耐性化の関係性が証明された（図1図1■‘環境由来’アゾール薬耐性A. fumigatusに見いだされた耐性機構）．最も重要な点は，これらの株が分離された患者のうち少なくとも4人はアゾール薬による治療を受けていなかったことにあり，感染時にはすでにこの変異（耐性化機構）を獲得していたと考えられた．

図1■‘環境由来’アゾール薬耐性A. fumigatusに見いだされた耐性機構

論文中でMelladoらが考察していたように，A. fumiagtusが環境中でアゾール系化合物による暴露を経験し耐性を獲得したとの推測を支持する状況証拠が，その後いくつかの研究グループにより提示された．1）花壇やコンポスト，茶畑などの外環境，および病院の外周や内部の空調などからも，TR34/L98H変異をもつ耐性A. fumigatus株が検出された⁽⁴⁾4) A. Chowdhary, S. Kathuria, J. Xu & J. F. Meis: PLoS Pathog., 9, e1003633 (2013).（オランダの土壌からの分離頻度は12%）．2）医療用アゾール薬と化学構造が類似した脱メチル化阻害剤（DMI剤）がアゾール農薬として作物保護，木材保護に世界中で広く使用されている⁽⁴⁾4) A. Chowdhary, S. Kathuria, J. Xu & J. F. Meis: PLoS Pathog., 9, e1003633 (2013).（世界の農薬総売上の1/3以上をDMI剤が占める）．3）TR34/L98H変異をもつA. fumigatus株は，複数のDMI剤にも耐性を示す⁽⁴⁾4) A. Chowdhary, S. Kathuria, J. Xu & J. F. Meis: PLoS Pathog., 9, e1003633 (2013).．4）DMI剤耐性株として環境中から分離されたミドリカビ病菌（Penicillium digitatum），リンゴ黒星病菌（Venturia inaequalis），モモ灰星病菌（Monilinia fructicola）などの株にも，ラノステロール14-α-脱メチル化酵素遺伝子（cyp51）のプロモーター領域にさまざまな長さのタンデムリピートが発見され，cyp51が高発現していた⁽⁵⁾5) R. Becher & S. G. R. Wirsel: Appl. Microbiol. Biotechnol., 95, 825 (2012).．上記の事実はいずれも直接的な証拠ではないものの，DMI剤に暴露された植物病原菌のケースと同様に，A. fumigatusが環境中に散布された（残存する）アゾール農薬にさらされることで耐性を選択的に獲得した可能性を示唆している．この農薬原因説にはまだ議論の余地があるが，確実に言えることはすでに環境中に一定数の医療用アゾール薬耐性を示す株が存在するということだ．

現時点（2014年11月）でTR34/L98H変異をもつA. fumigatusが日本で検出されたという報告はない．しかし，オランダからの報告に端を発して欧州ではイギリス，フランス，ドイツなどほかにも多数の国で，そしてインド，イラン，中国のアジア地域からも報告され始めている⁽⁶⁾6) E. Vermeulen, K. Lagrou & P. E. Verweij: Curr. Opin. Infect. Dis., 26, 493 (2013).．これらの地域で分離された株の遺伝系統を比較すると，欧州の株間では遺伝的なバリエーションは比較的小さく，TR34/L98H変異の発生は共通の祖先を有すると推測できる⁽⁴⁾4) A. Chowdhary, S. Kathuria, J. Xu & J. F. Meis: PLoS Pathog., 9, e1003633 (2013).．一方でインドやイランの分離株は，これらの地域で独立に変異が発生したのか，あるいは欧州系統株が拡散される過程で交雑を繰返した結果であるのか結論は出ていない．2009年には，新たなタイプの‘環境由来’アゾール薬耐性株（TR46/Y121F/T289A）がオランダで検出され，続いてベルギー，インド，タンザニアと広がりを見せている⁽⁴⁾4) A. Chowdhary, S. Kathuria, J. Xu & J. F. Meis: PLoS Pathog., 9, e1003633 (2013).．前述のTR34/L98H変異を保有する株とは遺伝系統が遠く離れており，独立して発生した耐性株と考えられる．このように，ある地域で発生した耐性株は短期間のうちに国境を越えて拡散し，さらに新たな機構をもつ耐性株が今後も断続的に出現していく脅威にわれわれはさらされている．

真菌症治療のオプションを増やすべく，新たな抗真菌薬の開発研究が世界中で進められている．しかし，ヒトと同じ真核細胞であることから薬剤標的が限られてしまい，真菌に特異的な細胞壁合成（キャンディン系）やエルゴステロール合成（アゾール系）以外の新たな作用機序を狙った阻害剤の開発は困難を極めている．翻って農薬に目を向けると，数多くの薬剤が抗菌剤として登録されており，DMI剤以外にも多様な活性を示す薬剤を見つけることができる，これらの抗菌剤には，作用機序のよくわかっていないものも含まれており，A. fumigatusに対して卓越した生育阻害活性を示す化合物も存在する．したがって，農薬およびその類縁化合物をリードとし，省力的な医療用抗真菌薬の開発を進められる可能性がある．

有望な例として，真菌特異的なシグナル伝達経路である浸透圧応答（HOG）経路に作用する農薬有効成分フルジオキソニルが挙げられる⁽⁷⁾7) K. Kojima, Y. Takano, A. Yoshimi, C. Tanaka, T. Kikuchi & T. Okuno: Mol. Microbiol., 53, 1785 (2004).．この化合物はピロール環を有し，外用水虫薬の成分として用いられるピロールニトリンと似た構造をもつ．モデル糸状菌Aspergillus nidulansにおける解析から，ヒスチヂンキナーゼ分子NikAを標的として下流のHOG経路を異常に活性化させることで，細胞機能を破綻させ生育阻害するという作用機序が示されている⁽⁸⁾8) D. Hagiwara, Y. Matsubayashi, J. Marui, K. Furukawa, T. Yamashino, K. Kanamaru, M. Kato, K. Abe, T. Kobayashi & T. Mizuno: Biosci. Biotechnol. Biochem., 71, 844 (2007).．フルジオキソニルおよびピロールニトリンはA. fumigatusに対しても優れた生育阻害効果を示し，HOG経路の異常活性化も確認された⁽⁹⁾9) D. Hagiwara, A. Takahashi-Nakaguchi, T. Toyotome, A. Yoshimi, K. Abe, K. Kamei, T. Gonoi & S. Kawamoto: PLoS ONE, 6, e80881 (2013).．したがって，本経路は植物病原糸状菌のみならず，ヒト病原真菌においても抗真菌剤のターゲットとして機能することが示唆された．本経路を標的とする新たな化合物探索は，シグナル伝達下流因子の発現応答を利用したレポーターシステムの導入により，効率的な評価アッセイが可能となっており，新規候補化合物の発見が期待される⁽¹⁰⁾．

農業分野で使用されるDMI剤が，垣根を越えて医療用アゾール薬の耐性をもたらすことは，薬剤耐性細菌の来歴をたどれば予期できた事象かもしれない．今後わが国でも，DMI剤使用土壌における耐性株発生や，海を越えて飛来するアゾール耐性A. fumiagtus株に対して注視する必要がある．その一方で，農薬からの抗真菌薬創製という境を取り払った視点も生まれており，継続的な新規薬剤創出に有効なパイプラインとなるかもしれない．