感染症と戦うためのマイコバクテリアの光療法：現在の状態と視点

深刻な感染症を引き起こす多発性耐性細菌株の広がりは、これらの疾患と戦うための新しいアプローチの開発を決定します。薬剤耐性に加えて、結核の重要な原因物質（Mycobacterium tuberculosis（MTB））は、長年にわたって個人で無症候性に持続することができ、結核の潜在型を引き起こします。このような休眠状態では、MTB細胞は既知の抗生物質にも耐性があります。この点で、その作用は特定の抗生物質標的の存在において独立して酸素の生成に基づいており、それによって薬物耐性菌とドーマントバクテリアの両方を不活性化するため、光力学的不活性化（PDI）は抗生物質の効果的な代替品となる可能性があります。このレビューでは、in vitroおよびin vivoの両方で、Mycobacteria属の代表者の排除のためのPDIの適用の例を要約します。公開された結果によると、PDI体制の光放射炎者を含むと、致死効果が大幅に高くなります。このような実験は、主に化学的に合成された光増感剤を使用して実行されました。これらは、細菌感染症の領域に輸送する必要があり、表面（皮膚）疾患によるPDIの使用を制限します。この点で、内因性の光増感剤（主にポルフィリン）を使用して輸送の問題を解決することができます。in vitro実験は、内因性ポルフィリンを使用したMTBを含むマイコバクテリアに対するPDIの効果的な適用を示しています。これらの物質の細胞内含有量は、ポルフィリン合成の前駆体である5-アミノレブレン酸の投与によって上昇することができます。光力学的不活性化は、高レベルの内因性ポルフィリンが特徴の休眠中のマイコバクテリアにも使用できます。したがって、PDIは薬物耐性のマイコバクテリアを効果的に排除できます。現代の光移動技術の搾取は、臨床環境でPDIを使用する新しい可能性を開きます。重要な点：•マイコバクテリアの光力学的不活性化の潜在的な影響が批判的にレビューされています。•外因性および内因性の光強化剤を使用したマイコバクテリアの光療法へのアプローチについて説明します。•結核の治療における光線力学的不活性化の使用の見通しについて説明します。

The spread of multi-drug-resistant bacterial strains causing serious infectious diseases dictates the development of new approaches to combat these diseases. In addition to drug resistance, the important causative agent of tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis (Mtb)) is able to persist asymptomatically in individuals for many years, causing latent forms of tuberculosis. In such a dormant state, Mtb cells are also resistant to known antibiotics. In this regard, photodynamic inactivation (PDI) could be an effective alternative to antibiotics as its action is based on the generation of active forms of oxygen independently on the presence of specific antibiotic targets, thereby inactivating both drug-resistant and dormant bacteria. In this review, we summarise examples of the application of PDI for the elimination of representatives of the genus Mycobacteria, both in vitro and in vivo. According to published results, including photosensitisers in the PDI regime results in a significantly higher lethal effect. Such experiments were mainly performed using chemically synthesised photosensitisers, which need to be transported to the areas of bacterial infections, limiting PDI usage by surface (skin) diseases. In this regard, endogenous photosensitisers (mainly porphyrins) could be used to solve the problem of transportation. In vitro experiments demonstrate the effective application of PDI for mycobacteria, including Mtb, using endogenous porphyrins; the intracellular contents of these substances can be elevated by administration of 5-aminolevulenic acid, a precursor of porphyrin synthesis. Photodynamic inactivation can also be used for dormant mycobacteria, which are characterised by high levels of endogenous porphyrins. Thus, PDI can effectively eliminate drug-resistant mycobacteria. The exploitation of modern light-transmitting techniques opens new possibilities to use PDI in clinical settings. KEY POINTS: •The potential effects of photodynamic inactivation of mycobacteria are critically reviewed. •Approaches to photoinactivation of mycobacteria using exogenous and endogenous photosensitisers are described. •Prospects for the use of photodynamic inactivation in the treatment of tuberculosis are discussed.