8　 日本 化 学 療 法 学 会 雑 誌　 DEC. 1995

新 規 アザ ラ イ ド系 抗 菌 薬Azithromycinの 細 菌 学 的 評 価

長証 人 ・舘田一博 ・松本鰍 ・大野 章 ・石井良和 ・宮崎修一 ・山口恵三

東邦大学医学部微生物学教室*

新規 アザ ライ ド系抗菌薬であるazithromycin(AZM) のin vitroお よ びin vivo抗 菌 力 を

erythromycin(EM),clarithromycin(CAM),josamycin(JM),midecamycin acetate(MDM),kita-

samvcin, rokitamycin, ampicillin, cefaclor (CCL) お よ びofloxacin (OFLX) と比較 した。 ま た,

AZMに 対する試験管内耐性獲得 も比較検討 した。

AZMは グラム陽性菌に対 して幅広い抗菌 スペク トルを有 し, さらに被検マクロライ ド系抗

菌薬 と比較 して グラム陰性 菌に対 し強 い抗菌活性 を示 した。AZMの methicillin-susceptible

Staphylococcus aureus に 対 す るMIC90はEM の2倍,CAM の4倍 で あ っ た 。 ま た, Streptococcus

pneumoniae に対 す るAZMのMIC90 はEMと 同等,CAMの2倍 で あ っ た。 AZMは Penicillinase-pro-

ducing Neisseria gonorrhoeae, Vibrio cholerae および Vibrio parahaemolyticus に対 して対照のマクロ

ライ ド系抗菌薬中最 も強い抗菌力を示 し, そ のMIC90は そ れ ぞ れ 0.20,1.56お よ び1.56μg/ml

で あ っ た 。 さ ら に, Haemophilus influenzae に対 してAZM (MIC90=3.13μg/ml) はEMの4倍,

CAMの8倍 強い抗菌力 を示 した。増殖曲線に及ぼす影響の検討において,1MIC添 加時のAZM

の殺 菌力 は,S.aureusで はEMよ り強 く, CAMと 同 等 で あ り, S.pneumoniae に対 しては,試 験

薬 剤 中 最 も優 れ て い た。Saureusの 継代耐性獲得試験にお い て,21継 代 後 のMIC80はAZMで2倍,

CAM,JMお よ びOFLXで4倍, EMお よ びCCLで8倍 上 昇 し, AZMが 最 も低い上昇率であった。

マ ウ ス 全 身感 染 に お け るAZMの 治 療 効 果 は,S.aureus感 染 で はCCL,CAMよ り劣 っ て い た が

Streptococcus pyogenesお よびS.pneumoniae感 染 で は比 較 マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 中 最 も優 れ て い

た 。AZMは マ ウ スS.pneumoniae肺 炎 モ デ ル で はCAMお よ びOFLXよ り,H.influenzae肺 炎 モ デ

ル で はCAMよ り有 意(p<0.01)に 肺 内 生 菌 数 を減 少 させ た 。

AZMの マ ウ ス 血 清 中 灘 お よび 肺 内 灘 のT1/2はCAMよ りそ れ ぞ れ8倍 お よ び10倍 長 く,

良 好 な体 内 動 態 を示 す こ とが 本 薬 の 治 療 効 果 に大 き く反 映 した もの と考 え られ る 。

Key words: azithromycin,in vitro,in vivo,抗 菌 力,耐 性 獲 得

Azithromycin(AZM)は フ ァイ ザ ー 社 が 開 発 した アザ ラ

イ ド系 抗 菌 薬 で あ る 。 本 薬 は グ ラ ム 陽 性 菌 に 対 し て

erythromycin(EM)と 同等 の 抗 菌 力 を示 し,EMの14員 環

ラ ク ト ン に メ チ ル 置 換 窒 素 を 導 入 す る こ と に よ り,

Haemophilus influenzaeお よ びNeisseria gonorrhoeae等 の グ

ラ ム 陰性 菌 に も抗 菌 活 性 の 向 上 が 認 め ら れ る1)。 さ ら に

本 薬 は,酸 性pH溶 液 中 で 安 定 で,高 濃 度 に組 織 お よ び

食 細 胞 へ 移 行 す る2～4)。ま た,食 細 胞 中 に 取 り込 まれ た

AZMは,感 染 部 位 に到 達 後,菌 と接 触 す る こ と に よ っ

て 速 や か に放 出 さ れ る こ とが 報 告 さ れ て い る4)。 し た が

っ て 本 薬 は,細 胞 内 寄 生 菌 に対 して も有 効 で あ り,種 々

の 感 染 実 験 で 優 れ た治 療 効 果 を示 して い る4～6)。

本 報 で は,AZMのin vitroお よ びin vivo抗 菌 力 な らび に

sub-MIC存 在 下 で の 継 代 培 養 に よ る耐 性 獲 得 に つ い て既

存 の マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬,ampicillin(ABPC)お よ び

cefaclor(CCL)等 と比 較 した 成 績 を報 告 す る 。

I. 実 験 材 料 お よ び 方 法

1. 使 用 菌 株

試 験 菌 は 教 室 保 存 の 標 準 株 お よ び1980～1992年 に 臨

床 材 料 か ら分 離 され た 菌 株 を用 い た 。

2. 使 用 薬 剤

AZM(フ ァ イ ザ ー 製 薬),EM(フ ァ イ ザ ー 製 薬),clar-

ithromycin(CAM,大 正 製 薬),josamycin(JM,山 之 内 製

薬),midecamycin acetate(MDM,明 治 製 菓),kitasamy-

cin(LM,旭 化 成 工 業),rokitamycin(RKM,旭 化 成 工

業),ABPC(フ ァ イ ザ ー 製 薬),methicillin(Sigma社),

CCL(塩 野 義 製 薬),ofloxacin(OFLX,第 一 製 薬)。

3. 使 用 動 物

ICR系,雄 性 マ ウ ス(日 本 チ ャー ル ス ・リバ ー),全 身

感 染 モ デ ル で は1群10匹,局 所 感 染 モ デ ル で は1群5匹 を

*〒143東 京都 大田区大森 西5-21-16

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌学 的評 価 　 9

用 い た 。

4. 感 受 性 測 定

最 小 発 育 阻 止 濃 度(MIC)の 測 定 は,日 本 化 学 療 法 学 会

標 準 法7)に 準 じ,寒 天 平 板 希 釈 法 に て 行 っ た 。 す な わ ち,

MIC測 定 用 培 地 と し てMueller-Hinton agar(MHA,Difco)

を使 用 し,Streptococcus属 に対 して は,5%に 馬 脱 線 維 素

血 液 を 添 加 した 血 液 寒 天 を,H.influenzaeに は,同 組 成

の チ ョコ レー ト寒 天 を用 い た 。N.gonorrhoeaeで はcocar-

boxylase 0.001g,glucose 20g,glutamine 0.5gを 蒸 留 水

100mlに 溶 解 して2%の 割 合 でGC medium base(Difco)に

添 加 し,35℃,48時 間 ロ ー ソ ク 培 養 し た。Bordetella

pertussisに はBordet-Gengou medium(Difco)に20%馬 脱

線 維 素 血 液,1%グ リ セ ロ ー ル を添 加 し た培 地 を使 用 し

た 。

5. 殺 菌 作 用 の 検 討

Staphylococcus aureus SmithはMueller-Hinton broth

(MHB,Difco),streptococcus pyogenes ATCC 19615お よ び

Streptococcus pneumoniad IID 554は5%馬 溶 血 液 を 添 加 し

たMHBで そ れ ぞ れ 一 夜 培 養 し,得 ら れ た菌 液 を0.1%に

な る よ う新 しい 同培 地 に 接 種 した 。37℃,2時 間 振 盪 培

養 後,各 薬 剤 を1/4,1/2,1,2,4お よ び8MIC濃 度 に

添 加 して37℃ で 振 盪 培 養 し,薬 剤 添 加 直 後,2,4,6,

8お よ び24時 間 後 に 培 養 液 の 一 部 を採 取 して 生 菌 数 を測

定 した 。

6. 継 代 耐 性 獲 得 試 験

S.aureus,S.pyogenesお よ びH.influenzaeの 臨 床 分 離 株

に対 す る 継 代 耐 性 獲 得 試 験 は,Retsemaら の 方 法 で 行 っ

た8)。 す な わ ち微 量 液 体 希 釈 法 にて 初 期 のMICを 測 定 し,

MIC判 定 終 了 後MICよ り3段 階 程 度 低 い 濃 度 で 良 好 に 発

育 して い る ウ ェ ル 中 の 菌 液 を 希 釈 して 次 の 継 代 用 接 種 菌

液 と した 。 こ の 操 作 を21回 繰 り返 し,各 薬 剤 の 初 期 の

MIC値 と21継 代 後 のMIC値 を 比 較 し た。

7. マ ウ ス 実 験 感 染 に対 す る治 療 効 果

1) 全 身 感 染 モ デ ル

感 染 菌 と し てS.aureus Smith,S.pyogenes PT-143,S.

pneumoniae PT-181を 使 用 し た 。S.aureusはHeart infu-

sion agar(HIA,Difco)で37℃,18時 間培 養 後,生 理 食 塩

水 に 懸 濁 し て 適 宜 希 釈 し,10% Mucin(Difco)懸 濁 液 と

等 量 混 合 して 感 染 菌 液 と し た 。S.pyogems,S.pneumoniae

は5%馬 脱 線 維 素 血 液 を 添 加 し たBrain heart infusion

agar(BHA,Difco)で 培 養 後,Brain heart infusion broth

(BHI,Difco)に 懸 濁 し て 適 宜 希 釈 し,感 染 菌 液 と し た。

各 感 染 菌 液0.5mlを マ ウ ス 腹 腔 内 に 接 種 し,2時 間 後 に

薬 剤 を経 口 投 与 した 。

2) 局 所 感 染 モ デ ル

(1) S.pneumoniae肺 感 染

S.pneumoniae PT-181を5%馬 脱 線 維 素 血 液 添 加BHA

で 培 養 後,BHIに 懸 濁 して 適 宜 希 釈 し,感 染 菌 液 と した 。

ペン トバルビタールで麻酔 したマ ウスの気管 を露出 し,

感染菌液 を気管内に接種 した。

薬剤 は感染4時 間後 に経口投与 し,CAMは 感染4お よ

び6時 間後の2回 分割投与 も行 った。感染24時 間後 に肺

を無菌的に摘出 してBHI 3mlを 加 えてホモジナイズ し,

5%馬 脱線維索血液添加BHAを 用いて生菌数 を測定 し

た。

(2) H.influenzae肺 感染

H.influenzae PT-631を5% Fildes enrichment(Difco)添

加BHAで 培養後,Fildes添 加BHIに 懸濁 して適宜希釈 し,

Cashら9)の 方法に基づ いて寒天 ビーズ を作製 した。すな

わち,所 定濃度に調製 した菌液 を50℃ に保温 したFildes

添加BHAに 加 え,こ の菌液 をHeavy white oil(Sigma)に

添加後洗浄 し,Fildes添 加BHIに 再浮遊 して感染菌液 と

した。感染菌液 をペ ン トバルビタール麻酔下で気管内へ

直接接種 した。

薬剤は感染4時 間後 に経 口投与 した。感染24時 間後に

肺を無菌的に摘 出 してBHIを3ml加 えてホモジナイズ し,

BHAに5%馬 脱線維素血液 を添加 したチ ョコレー ト寒天

培 地 を用 い て 生 菌 数 を 測 定 した 。

8. マ ウ ス血 清 お よ び肺 内 濃 度 の 測 定

50mg/kgのAZM並 び にCAMを マ ウ ス に経 口 投 与 し,

投 与1,2,4,6,24お よ び48時 間 後 に 末 梢 血 お よ び肺

を採 取 した 。血 液 は5匹 分 を プ ー ル し,血 清 を分 離 した 。

肺 はphosphate buffer(pH7.5)を 加 え て ホ モ ジ ナ イ ズ し,

4℃,3500rpm,15分 間 遠 心 分 離 して 上 清 を採 っ た。 薬

剤 濃 度 はMicrococcus luteus ATCC 9341を 検 定 菌 と し,

Antibiotic Medium No.11(Difco)を 用 い た 薄 層 デ ィ ス ク

法 で 測 定 した 。

薬 動 力 学 的 パ ラ メ ー タ ー で あ るT1/2は,終 末 相 の 実 測

値 か ら線 形 最 小2乗 法 を 用 い て 消 失 速 度 定 数(Kel)を 算 出

し,T1/2=ln 2/Kelの 関 係 式 を 用 い て 求 め た 。 ま た,

AUCは 台 形 法 で 計 算 した 。

9. 統 計 解 析

統 計 学 的 有 意 差 は,Dunnett's multiple comparison

testを 用 い て 計 算 し た10)。 ま た,50%効 果 量[ED50(mg/

kg)]は 感 染7日 後 の マ ウ ス 生 存 数 を も と に,プ ロ ビ ッ ト

法 で 算 出 した 。

II. 結 果

1. 抗 菌 ス ペ ク トル

教 室 保 存 の グ ラ ム 陽 性 お よ び 陰 性 の 標 準 株 に 対 す る

AZMのi抗 菌 ス ペ ク トル をEM,CAM,JM,MDM,LM ,RKM,

ABPCお よびCCLと 比 較 した 成 績 をTable1に 示 した 。

AZMは グ ラ ム 陽 性 菌 に 対 しEMと 同様 に 広 範 な 抗 菌 ス

ペ ク トル と強 い 抗 菌 力 を示 し た 。 一 方,グ ラ ム 陰 性 菌 で

は,AZMは 既 存 の マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 が ほ と ん ど無

効 で あ っ た 。Escherichia coli,Klebsiella pneumoniae,Citro-

bacter freundiiお よ びEnterobacter aerogenesに 対 して 比 較

10 　日 本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 　 DEC.1995

Table 1-1. Antibacterial spectrum of azithromycin and reference antibiotics

Method: agar dilution methodInoculum size: 106CFU/mlAZM: azithromycin, EM: erythromycin, CAM: clarithromycin, JM: josamycin, MDM: midecamycin acetate,LM: kitasamycin, RKM: rokitamycin, ABPC: ampicillin, CCL: cefaclor

Table 1-2. Antibacterial spectrum of azithromycin and reference antibiotics

Method: agar dilution method

Inoculum size: 108CFU/ml

AZM: azithromycin, EM: erythromycin, CAM: clarithromycin, JM: josamycin, MDM: midecarnycin acetate ,LM: kitasamycin, RKM: rokitamycin, ABPC: ampicillin, CCL: cefaclor

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評 価 　11

的 強 い 抗 菌 力 を 示 し,特 にH.influenzaeに 対 して はEMお

よ びCAMの4～8倍 強 い抗 菌 力 を示 した。

2.各 種 臨 床 分 離 株 に対 す る抗 菌 力

臨 床 材 料 か ら 分 離 さ れ た18菌 種,527株 に 対 す る

AZMのMICを 調 べ,EM,CAM,JM,MDM,LM,RKM,

ABPCお よ びCCLと 比 較 し た 成 績 をTable 2お よ びTable

3に 示 し た 。 な お,S.aureusの 感 受 性 は,methicillinの

MICに よ っ て 分 類 し,≦6,25μg/mlの 株 をmethicillin-sus-

ceptible S.aureus(MSSA),≧12.5μg/mlの 株 を

methicillin-resistant S.aureus(MRSA)と し た。MSSA,

Staphylococcus epidermidisお よ びS.pneumoniaeに つ い て

は,便 宜 的 にEMのMICが ≧12.5μg/mlの 株 をEM-resis-

tantと した 。

EM-susceptible MSSA 25株 に 対 す るAZMの 抗 菌 力 を

MIC90で 比 較 す る と,ABPCお よ びCCLよ り2倍 強 く,

JM,MDMお よ びLMと 同 等,EMお よ びRKMの1/2倍,

CAMの1/4倍 で あ っ た 。

EM-resistant MSSA 4株 はAZMお よ びCAMに も 交 差 耐

性 を示 し, 耐 性 で あ っ た 。

Methicillin-resistant S.aureus(MRSA)29株 に 対 して は

対 照 薬 剤 と 同様 にAZMも 抗 菌 活 性 を示 さ な か っ た。

EM-susceptible S.epidermidis 22株 に 対 す るAZMの

MIC50はJM,MDM,LMお よ びCCLと 同 等,EMの2倍,

CAMの4倍 で あ っ た 。

EM-resistant S.epidermidis 8株 に 対 し てAZMは 比 較 マ

グ ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 と 同様 に抗 菌 活 性 を示 さ な か っ た 。

S.pyogenes 17株 に対 す るAZMの 抗 菌 力 は,MIC90の 比

較 でJM,MDMお よ びLMと 同 等 で あ っ た が,EMお よ び

CAMよ り4倍,ABPCよ り8倍 以 上 劣 っ て い た 。

EM-susceptible S.pneumoniae 50株 に 対 す るAZMの 抗

菌 力 をMIC90で 比 較 す る と,CCLよ り16倍 強 く,EMと

同 等 で あ っ た が,CAMお よ びABPCよ り2倍,JM,MDM

お よ びLMよ り4倍 劣 っ た 。

EM-resistant S.pneumoniae 25株 に 対 し てAZMは,

ABPCお よ びCCLを 除 く対 照 薬 剤 と 同 様 に抗 菌 活 性 を示

さ な か っ た 。

Enterococcus faecalis 26株 に 対 す るAZMの 抗 菌 力 を

MIC50で 比 較 す る とCCLよ り4倍,MDMよ り2倍 強 か っ

た が,EM,CAM,JMお よびLMよ り2倍,ABPCよ り8倍

劣 っ た 。

Enterococcus faecium 50株 に 対 す るAZMの 抗 菌 力 を

MIC50で 比 較 す る とCCLよ り>16倍,ABPCよ り16倍,

CAMよ り2倍 強 く,JM,MDMお よ びLMと 同 等,EMお よ

びRKMよ り2倍 劣 っ た 。 ま た,Enterococcus avium 6株 に

対 してAZMは,比 較 マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 と同 等 の 抗

菌 活 性 を示 した 。

Penicillinase-producing N.gonorrhoeae(PPNG)19株 に

対 してAZMは0.20μg/mlで 全 株 の 発 育 を阻 止 し,試 験 薬

剤 中最 も慢 れた抗 菌力 を示 した。MIC90で 比較 する と

AZMはEMお よびCCLの8倍,CAMの16倍 およびMDMの

64倍 強 い 抗 菌 力 を示 した 。

E.coli 25株,K.pneumoniae 24株 に対 し,AZMは 試 験

マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 中 最 も強 くCCLに 次 ぐ抗 菌 力 を示

し た 。 ま た,C.freundii 25株,Enterobacter cloacae 25株

に 対 し,AZMは 試 験 薬 剤 中 最 も 強 い 抗 菌 力 を示 した 。

Vibrio cholerae 20株 お よ びVibrio parahaemolyticus 20

株 に対 してAZMは1.56μg/mlで 全 株 の 発 育 を 阻 止 し,試

験 薬 剤 中 最 も仮 れ た 抗 菌 力 を示 した 。

H.influenzae 22株 に 対 しAZMは 試 験 薬 剤 中 最 も強 い

抗 菌 力 を示 し,6,25μg/mlで 全 株 の 発 育 を 阻 止 した 。 そ

の 抗 菌 力 はMIC90で 比 較 す る とEMの4倍,CAMの8倍,

MDMの32倍 以 上 お よびABPCの32倍 強 か っ た 。

B.pertussis 17株 に対 してAZM(MIC90=0.39μg/ml)は

EMお よ びCAMと 同 等,JM,LM,RKMお よ びABPCよ り2

倍,MDMよ り4倍,そ してCCLよ り256倍 強 い抗 菌 力 を

示 した 。

Pseudomonas aeruginosa 25株 お よ びStenotrophomonas

maltophilia 32株 に対 してAZMは 対 照 薬 剤 と 同 様 に抗 菌

力 を示 さ な か っ た。

Acinetobacter calcoaceticus 22株 に対 し てAZMは 試 験 薬

剤 中 最 も強 い 抗 菌 力 を示 し,6.25μg/mlで 全 株 の 発 育 を

阻 止 した 。 そ の 抗 菌 力 はMIC90で 比 較 す る とEMお よ び

CAMの4倍,JM,LMお よ びABPCの16倍,MDMお よ び

CCLの32倍 強 か っ た 。

3.殺 菌 作 用

S.aureus Smithに 対 してAZMはCAMお よ びMDMと 同

様 に1MICの 濃 度 で 再 増 殖 を 認 め ず,僅 か な が ら殺 菌 的

に作 用 し た 。2MICの 濃 度 でAZMはCAMと 同 様 に2時 間

で 生 菌 数 を99.9%減 少 させ た の に対 し,EMは90%し か

減 少 させ な か っ た 。 さ ら にAZMは4MIC以 上 の 濃 度 で4

時 間 で はCAMお よ びMDMに 殺 菌 力 は 僅 か に 劣 る も の

の,24時 間 で 生 菌 数 を検 出 限 界 以 下 と し,対 照 薬 剤 と

同 様 の 殺 菌 作 用 を示 した(Fig.1)。

S.pyogenes ATCC 19615に 対 してAZMは1MICの 濃 度

で24時 間 で 生 菌 数 を約99.9%減 少 させ,EMと 同 様 の 殺

菌 作 用 を示 した 。 一 方,CAMお よびMDMは1MICの 濃 度

で 菌 の 増 殖 を 抑 制 で き な か っ た 。AZMお よ びEMは

2MICの 濃 度 で24時 間 で 生 菌 数 を約99.9%以 上 減 少 させ

た が,CAMお よ びMDMは 約90%減 少 させ る に 留 ま っ た

(Fig.2)。

S.pneumoniae IID 554に 対 してAZMは1MICの 濃 度 で

24時 間 で 生 菌 数 を90%減 少 させ た が,EM,CAMお よ び

MDMは 菌 の 増 殖 を抑 制 す る こ とは で き な か っ た 。 ま た,

EMお よ びCAMが24時 間 で 生 菌 数 を90%減 少 させ る に

は,4MIC以 上 の 濃 度 を必 要 と した(Fig.3)。

12 　日 本 化 学 療 法 学 会 雑 誌　 DEC.1995

Table 2-1. Antibacterial activity of azithromycin and other antibiotics against clinical isolates of gram-positive bacteria

Method: agar dilution methodInoculum size: 106CFU/mlMSSA: methicillin-susceptible Staphylococcus aureus

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評価 　13

4.継 代 耐 性 獲 得 試 験

AZMに 対 す るin vitro耐 性 獲 得 をEM,CAM,JM,CCLお

よびOFLXと 比 較 した 成 績 をTable 4に 示 した 。

S.aureusに 対 す るAZMのMIC80は,sub-MIC濃 度 で21

回継 代 後 に1希 釈 段 階(1.0～2.0μg/ml)し か 上 昇 しな か っ

た の に対 してCAM,JMお よ びOFLXは2希 釈 段 階,EMお

よ びCCLは3希 釈 段 階 の 上 昇 が 認 め ら れ た 。AZMのS.

pyogenesに 対 す る21回 継 代 後 のMIC80は,EMお よ びCAM

と同 様 に1希 釈 段 階(0.125～0,25μg/ml)上 昇 した 。一 方,

JMお よ びCCLのMIC80は そ れ ぞ れ2お よ び3希 釈 段 階 上 昇

した 。H.influenzaeに 対 す るAZMのMIC50/80はEMお よ び

OFLXと 同 様 に 継 代 後 も ほ と ん ど変 化 しな か っ た が,JM

お よ びCCLに は4倍 以 上 の 上 昇 が 認 め られ た 。

5.マ ウ ス 実 験 感 染 に対 す る治 療 効 果

1)全 身 感 染 モ デ ル

S.aureus Smith,S.pyogenes PT-143お よ びS.pneumo-

niae PT-181に よ る マ ウ ス全 身 感 染 に 対 す る 治 療 効 果 を

EM,CAM,JMお よ びCCLと 比 較 検 討 した 成 績 をTable 5

に示 した 。

S.aureus Smithに 対 してはCCLが 最 も優 れた治療効果

を示 した。AZMはCAMよ り若干劣っているがEMお よび

JMよ り約2～3倍 優れ,MICか ら推測 され る以上の治療

効果 を示 した。

S.pyogenes PT-143に 対す るAZMの 治療効果 は,CCL

には劣 る もののマ クロライ ド系抗 菌薬中最 も優れてい

た。AZMのMICはCAMよ り4倍 以上,EMよ り2倍高かっ

たに もかかわ らず,そ の治療効 果はCAMよ り約2倍,

EMよ り約9倍 優 れていた。

S.pneumoniae PT-181感 染 において,in vitro抗菌力で

はCAMに8倍 以上,EMお よびJMに2倍 劣るAZMが 試験

薬剤中で最 も優 れた治療効果 を示 した。

2)局 所感染モデル

(1)S.pneumoniae肺 感染

S.pneumoniae PT-181に よるマ ウス肺炎モデルに対す

るAZMの 治療効果 を肺 内生 菌数 を指標 にCAMお よび

OFLXと 比較 した成績をTable 6に示 した。

感染24時 間後 に無治療対照群から約108CFU/gの 生菌

が検出 された。AZMは10mg/kg,1回 の治療で この肺 内

Table 2-2. Antibacterial activity of azithromycin and other antibiotics against clinical isolates of gram-positive bacteria

Method: agar dilution methodInoculum size: 106CFU/ml

14 　日 本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 　 DEC.1995

Table 3-1. Antibacterial activity of azithromycin and other antibiotics against clinical isolates of gram-negative bacteria

Method: agar dilution method

Inoculum size: 106CFU/ml

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評価 　15

Table 3-2. Antibacterial activity of azithromycin and other antibiotics against clinical isolates of gram-negative bacteria

Method: agar dilution method

Inoculum size: 106CFU/ml

16 　日本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 　 DEC .1995

生菌数を99.999%減 少 させ,CAMお よびOFLXよ り有意

(P<0.01)な 除菌率を示 した。 さらにCAMの2回 分割投

与 とAZMの1回 投与 を比較 した結果,本 薬はCAMよ り優

れた除菌効果を示 した。

(2)H.influenzae肺 感 染

感 染 菌 にH.influenzae PT-631を 用 い たマウス肺感染

に対する治療効果を,肺 内生菌数を指標と しでEMお よ

びCAMと 比較検討 した成績をFig. 4に 示 した。

Fig. 1. Bactericidal activities of azithromycin and reference antibiotics against Staphylococcus aureus Smith .

(a) azithromycin, concentrations of all antibiotics were indicated same symbols, respectively.

Symbols: •ž, control (no antibiotic); •¢, 1/4 times MIC value; •  , 1/2 times MIC value;

•›, 1.56ƒÊg/ml (MIC value); •¡, 2 times MIC value; •£, 4 times MIC value; •Ÿ, 8 times MIC value.

(b) erythromycin at 0.39 ƒÊg/ml (MIC value). (c) clarithromycin at 0.39ƒÊg/ml (MIC value).

(d) midecamycin at 0.78ƒÊg/ml (MIC value).

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評 価 　17

AZM 25mg/kg投 与群 では,無 治療対照群か ら検 出さ

れた2.6×106CFU/gの 生菌が93%除 菌 されていた。 さ

らにAZM 50mg/kg投 与群の除菌率は99%で,EMお よ

びCAM投 与群の除菌率,そ れぞれ74%お よび78%と 比

較 してAZMは 有意(p<0.01)に 肺内生菌数 を減少 させ

た。

6.マ ウス血清 お よび肺内濃度

50mg/kgのAZMお よびCAMを マ ウスに経 口投与 した

Fig. 2. Bactericidal activities of azithromycin and reference antibiotics against Streptococcus pyogenes ATCC 19615 .

(a) azithromycin, concentrations of all antibiotics were indicated same symbols, respectively.

Symbols: •ž, control (no antibiotic); •¢, 1/4 times MIC value; • , 1/2 times MIC value;•›

, 0.10ƒÊg/ml (MIC value); •¡, 2 times MIC value; •£, 4 times MIC value; •Ÿ, 8 times MIC value.

(b) erythromycin at 0.10ƒÊg/ml (MIC value). (c) clarithromycin at 0.025ƒÊg/ml (MIC value).

(d) midecamycin at 0.20ƒÊg/ml (MIC value).

18 日 本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 DEC. 1995

時の血清お よび肺内濃度推移 をFig. 5お よびFig. 6に 示

した。

AZMの 血清中濃 度推移 においてCmax(検 出 された最

高濃度を示す)はCAMよ り低 かったが,T1/2はCAMの8

倍,AUCは3倍 で あ っ た 。 肺 内 濃 度 推 移 に お い て も 同 様

にAZMはCAMよ り低 いCmaxを 示 し た が,CAMの10倍

のT1/2,4倍 のAUCを 示 し,薬 剤 投 与24時 間 後 で も6.9

μg/gの 濃 度 が 維 持 さ れ て い た。 ま たAZMの 肺 内 濃 度 推

Incubation time (h)

Fig. 3. Bactericidal activities of azithromycin and reference antibiotics against Streptococcus pneumoniae IID554.

(a) azithromycin, concentrations of all antibiotics were indicated same symbols, respectively.

Symbols:•ž, control (no antibiotic); ƒ¢, 1/4 times MIC value; • , 1/2 times MIC value;

•›, 0.20ƒÊg/ml (MIC value); •¡, 2 times MIC value; •£, 4 times MIC value; •Ÿ, 8 times MIC value.

(b) erythromycin at 0.05ƒÊg/ml (MIC value). (c) clarithromycin at 0.025ƒÊg/ml (MIC value).

(d) midecamycin at 0.10ƒÊg/ml (MIC value).

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌学 的評 価 　19

Table 4. In vitro resistance emergence studies with azithromycin

Method: broth microdilution method

The MIC was read and the first well with good turbid growth below the MIC was diluted and used for the inoculum in the next

MIC determination.

Table 5. Therapeutic effect of azithromycin and reference antibiotics against systemic infection in mice

Mice: ICR, 4 weeks age, male, 23.8g (Mean), 10 animals/groupTherapy: p.o., 2h post-infectionMICs were determined by an agar dilution method and an inoculum size was 106CFU/ml.The 50% effective dose (ED50) was calculated with the Probit method and shown as a total dose.MLD: minimum lethal dose

Table 6. Therapeutic effect of azithromycin and other antibiotics on Streptococcus pneumoniae PT-181 lung infection

Mice: ICR, 4 weeks age, male, 23.4 g (Mean), 5animals/group Challenge dose: 3.9•~106CFU/mouse

Drug administration: single (10mg/kg 4h post-challenge, p.o.), double (2 divided doses of 10mg/kg 4h and 8h post-challenge,

p.o.)

Viable cell counts: 24h post-challenge

% Reduction of CFU=100•~(1-1/10(7.75-A)

A: Each drug of viable cell count in lung (log CFU/g)The statistical significance (P value) was determined by the Dunnett's multiple comparison test.**: Significant difference from the value for azithromycin (p<0 .01)

20 日本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 DEC. 1995

移 に お け るCmaxお よ びT1/2は,血 清 中濃 度 推 移 の そ れ

ぞ れ8倍 お よ び2倍 で あ っ た。

III.考 察

Williams11)の 報 告 に よれ ば,AZMは グ ラム 陽 性 菌 に対

してEMと ほ ぼ 同 等 の 抗 菌 力 を示 して い る。 本 論 文 に お

い て も,AZMはEMの 約1/2倍,JMお よ びMDMの2倍 も

し くは 同 等 の 抗 菌 力 を示 し た。EM耐 性 の グ ラ ム 陽 性 菌

も存 在 し,そ の 耐 性 機 序 は,細 菌 の23Sリ ボ ソー ムRNA

の メ チ ル 残 基 のN6-ジ メ チ ル 化 が 生 じ る と,こ の メ チ

ル化 し た リ ボ ソ ー ム にEMは 結 合 し得 な い こ と に よ る と

報 告 さ れ て い る8)。Retsemaら1)は,AZMがEMと 同 様 の

機 序 で ア デ ニ ン残 基 の メ チ ル 化 が 起 こ る こ とに よ っ て 耐

性 を 示 す と 報 告 し て い る 。EM耐 性 のS. aureus, S.

epidermidisお よ びS. pneumoniaeに 対 しCAMば か りかAZM

のMICも 大 き か っ た 成 績 は,14員 環 マ ク ロ ラ イ ド と

AZMの 間 に は 交 差 耐 性 の あ る こ と を示 して お り,Retse-

maら1)の 報 告 と一 致 して い た 。

PPNGに 対 す るAZMの 抗 菌 力 は,EMの8倍,CAMの

16倍 強 か っ た 。Gorbyら12)はsub-MICのAZMがN. gonor-

rhoeaeのpiliお よ びpillinサ ブ ユ ニ ッ トの 発 現 を 減 少 し,

ヒ ト粘 膜 細 胞 へ の付 着 を抑 制 す る と報 告 して い る 。 こ れ

らin vitroの 結 果 はAZMが 性 行 為 感 染 症 に有 効 で あ る 可

能 性 を 示 唆 して い る。

V. cholerae, V. parahaemolyticusに 対 してAZMは1.56μg/

mlで 全 株 の 発 育 を 阻 害 し た 。 ま た,S. almonella enteriti-

dis, Shigella sonneiお よ びYersinia enterocoliticaに 対 す る

AZMのMIC90は4μg/ml以 下 で あ る と 報 告 さ れ て い る1)。

こ れ ら菌 種 に 対 す るAZMの 強 いin vitro抗 菌 力 は,本 薬

が 食 中 毒 お よ び 胃腸 性 下 痢 症 の 治 療 に有 用 で あ ろ う こ と

を示 唆 して い る。

既 存 の マ ク ロ ラ イ ド系 抗 菌 薬 で は,不 十 分 な 抗 菌 作 用

しか 示 さ な か っ たH. influenzaeに 対 してAZMの 抗 菌 力 は

明 ら か に 向 上 して い た 。 こ のin vitro抗 菌 力 は マ ウ スH.

influenzae肺 感 染 の 治 療 効 果 に 反 映 し,AZMはCAMよ り

Fig. 4. Therapeutic effect of azithromycin, erythromycin and clarithromycin

on a Haemophilus influenzae respiratory tract infection in mice.

Mice: ICR, 5 weeks age, male, 27.6g (Mean), 5 animals/group

Challenge: H. influenzae PT-631, 1.4•~104 CFU/mouse

Treatment: Antibiotics (• : 25mg/kg,• : 50mg/kg) were administrated

orally 4 hour post-challenge.

Viable cell counts: 24 h post-challenge

The statistical significance (P value) was determined

by the Dunnett's multiple comparison test. *: Statistically significant (P<0 .05) compared with azithromycin.

**: Statistically significant (P<0 .01) compared with azithromycin.

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評 価 　21

優れていた。また,S.pneumoniaeを 感染菌 としたマ ウス

肺感染 においてAZMは,肺 内生菌数 を無治療群 に比べ

105以 上減少 させ,CAMよ り著 しく優 れた治療効果を示

した。 この原因の1つ としてAZMの 特徴的な体内動態が

あげ られよう。正常マウスでのAZMの 肺内動態パラメー

ター をCAMと 比較 す る と,AZMのT1/2は10倍 高 く,

AUCは4倍 であった。 さらに,マ ウスS.pneumoniae肺 炎

モデルにおけるAZMの 体内動態 は,非 感染群 より高い

AUCが 認め られている5)。この報告か ら推察すると今回

の感染実験 では,さ らに高濃度のAZMが 肺内に到達 し

ている と考 えられ,こ の体内動態がin vivoにおいて優れ

Mice: ICR, 4 weeks age, male, 22.5g (Mean), 5 animals/group

Administration: p.o.

Fig. 5. Serum levels of azithromycin and clarithromycin

following single 50mg/kg oral doses in mice.

Symbols: •›: azithromycin, •¢: clarithromycin.

Active drugs measured by bioassay. Cmax is the

highest concentration that was detected.

た治療効果 を示 した主因 と考えられた。 したがって正僧

マウスでの肺内濃度推移 を感染モデルでの肺内濃度 と推

定すると,MICの7倍 の濃度が肺 に24時 間維持 されてい

た ことになる。 また,H.influenzae肺 感染の場合MICの

18倍 の濃度が肺 に24時 間維持 されていたことになる。

老齢マ ウスを用 いたH.influenzae肺 感 染においてVallee

ら13)は,AZMは 投与後3～48時 間≧10μg/mlの 安定 した

肺内濃度 を維持 し,T1/2は 非感染対照群の2倍,AUCは

4倍 であ ったと報告 している。 これ ら2菌 種 は呼吸器感

染症の主要菌種であることか ら,本 薬の ヒトでの体内動

態がマウスと同様の特徴を示すならば呼吸器感染症 に対

Mice: ICR, 4 weeks age, male, 22.5g (Mean), 5 animals/group

Administration: p.o.

Fig. 6. Lung levels of azithromycin and clarithromycin

following single 50mg/kg oral doses in mice.

Symbols: •›: azithromycin, •¢: clarithromycin.

Active drugs measured by bioassay. C. is the

highest concentration that was detected.

22 日 本 化 学 療 法 学 会 雑 誌 DEC. 1995

する有用性が期待できよう。

以上のようにAZMは,呼 吸器感染症,性 行為感染症

および消化器感染症等の局所感染において既存のマクロ

ライ ド系抗菌薬 より短期間,少 量投与で臨床効果の期待

で きる薬剤であると考えられる。

文 献

1) Retsema J, Girard A, Schelkly W, Manousos M,

Anderson M, Bright G, Borovoy R, Brennan L,

Mason R: Spectrum and mode of action of

azithromycin (CP-62, 993), a new 15-membered-

ring macrolide with improved potency against

Gram-negative organisms. Antimicrob Agents Che-

mother 31: 1939•`1947, 1987

2) Fiese E F, Steffen S H: Comparison of the acid

stability of azithromycin and erythromycin A. J

Antimicrob Chemother 25 (Suppi. A): 39•`47,

1990

3) Girard A E, Girard D, English A R, Goots T D,

Cimochowski C R, Faiella J A, Haskell S L, Retse-

ma J A: Pharmacokinetic and in vivo studies with

azithromycin (CP-62, 993), a new macrolide with

an extended half-life and excellent tissue distribu-

tion. Antimicrob Agents Chemother 31: 1948•`

1954, 1987

4) Gladue R P, Bright G M, Isaacson R E, Newborg

M F: In vitro and in vivo uptake of azithromycin

(CP-62, 993) by phagocytic cells: Possible me-

chanism of delivery and release at sites of infec-

tion. Antimicrob Agents Chemother 33: 277•`

282, 1989

5) Azoulay-Dupuis E, Vallee E, Jean-Pieerre Bedos,

Muffat-Joly, Jean-Jacques Pocidalo: Prophylactic

and therapeutic activities of azithromycin in a

mouse model of pneumococcal pneumonia. Anti-

microb Agents Chemother 35: 1024•`1028,

1991

6) Girard A E, Cimochowski C R, Faiella J A: The

comparative activity of azithromycin, macrolides

and amoxycillin against streptococci in ex-

perimental infections. J Antimicrob Chemother 31,

suppl E: 29-37, 1993

7) 日本 化 学 療 法 学 会: 最 小 発 育 阻 止 濃 度 (MIC) 測 定

法 再 改 訂 に つ い て 。Chemotherapy 29: 76～79,

1981

8) Retsema J A, Girard A E, Brennan L A,

Cimochowski C R, Faiella J A: Lack of emergence

of significant resistance in vitro and in vivo to the

new azalide antibiotic azithromycin. Eur J Clin

Microbiol Infect Dis 10: 843•`846, 1991

9) Cash H A, Woods D E, Mccullough B, Johanson W

G, Bass J A Jr: A rat model of chronic respiratory

infection with Pseudornonas aeruginosa. Am Rev

Respir Dis 119: 453•`459, 1979

10) Dunnett C W: New tables for multiple compari-

sons with a control. Biometris September: 482•`

489, 1964

11) Williams J D: Spectrum of activity of azithromy-

cin. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 10: 813•`

820, 1991

12) Gorby Zell A McGEE G L: Antimicrobial interfer-

ence with bacterial mechanisms of pathogenicity:

Effect of sub-MIC azithromycin on gonococcal

piliation and attachment to human epithelial cells.

Antimicrob Agnets Chemother 34: 2445 2448,

1990

13) Vallee E, Azoulay-Dupuis E, Pocidalo J, Bergogne-

Berezin E: Activity and local delivery of

azithromycin in a mouse model of Haernophilus in-

fluenzae lung infection. Antimicrob Agents Che-

mother 36: 1412•`1417, 1992

VOL.43 S-6 　 Azithromycinの 細 菌 学 的 評 価 　 23

In vitro and in vivo antibacterial activity of azithromycin,

a new azalide antibiotic

Masahito Nagashima, Kazuhiro Tateda, Tetsuya Matsumoto, Akira Ohno, Yoshikazu Ishii,

Shuichi Miyazaki and Keizo Yamaguchi

Department of Microbiology, School of Medicine, Toho University

5-21-16 Omori-nishi, Ota-ku, Tokyo 143, Japan

The in vitro and in vivo antibacterial activities of azithromycin (AZM) were compared with those of

erythromycin (EM), clarithromycin (CAM), josamycin (JM), midecamycin acetate (MDM), kitasamycin,

rokitamycin, ampicillin, cefaclor (CCL) and ofloxacin (OFLX). In addition, in vitro resistance emergence

tests were also conducted.

AZM demonstrated broad-spectrum against gram-positive bacteria and produced a significant improve-

ment in potency against gram-negative organisms as compared with other macrolides. The AZM MIC for

90% of the strains (MIC90) against methicillin-susceptible Staphylococcus aureus was 2-and 4-fold less

than that of EM and CAM, respectively. The MIC90 of AZM against Streptococcus pneumoniae was

equivalent to that of EM and 2-fold less than that of CAM. AZM was the most active antibiotic against

Neisseria gonorrhoeae, Vibrio cholerae and Vibrio parahaemolyticus among the macrolides; with tested MIC90

values of 0.20, 1.56 and 1.56 ƒÊg/ml, respectively. It was four and eight times more potent than EM and

CAM against Haemophilus influenzae (MIC90, 3.13 ƒÊg/ml). In a killing-kinetics experiment, AZM, at its

MIC, showed better bactericidal activity against Staphylococcus aureus than EM and an activity similar to

that of CAM. It also showed the best bactericidal effect for S. pneumoniae. In the in vitro emergence of

resistance experiment, the increase in the AZM MIC for 80% of the strains (MIC80) was one dilution for

S. aureus. Furthermore, the MIC80 of CAM, JM and OFLX for S. aureus increased by two dilutions while

the MIC80 of EM and CCL for S. aureus increased by three dilutions. Thus, among the drugs tested the

MIC80 increase rate for AZM, namely resistance emergence, was the lowest.

In the therapy of experimental acute systemic infections in mice, AZM exhibited lower activity than

CCL and CAM against S. aureus, and demonstrated the lowest ED50 against Streptococcus pyogenes and S.

pneumoniae. The number of organisms recovered decreased more significantly following treatment with

AZM than with CAM or OFLX in murine models of S. pneumoniae lung infection and H. influenzae lung

infection (p<0.01).

Because of its excellent pharmacokinetics, as shown by the serum and lung T1/2 of AZM being 8-and

10-times longer than those of CAM, AZM produces greater in vivo efficacy.