操作されたエンドリシンEC340と抗生物質の併用効果

エンドリシンまたはムレインヒドロラーゼとしても知られるバクテリオファージライシンは、溶解症サイクルの最終段階でバクテリオファージによって生成される加水分解酵素であり、宿主の細胞壁を切断することを可能にするため、ファージはその内部の増殖後に宿主細菌を爆発させます。組換えタンパク質としてグラム陰性細菌に外部から適用すると、ライシンは外膜（OM）の存在のために細胞壁に簡単に到達できません。この研究では、Escherichia coliに感染するファージPBEC131から得られたエンドリシンEC340を、GRAM陰性菌に対するOM透過性の改善と活性の増加のために設計されました。エンジニアリングされたエンドリシンであるLNT113は、標準的なケア抗生物質を伴う潜在的な相乗効果についてテストされました。コリスチンでは相乗効果が実証されましたが、メロペネム、チゲシクリン、クロラムフェニコール、アジスロマイシン、およびシプロフロキサシンでは相加効果が見られました。CeftazidimeもKanamycinも、LNT113エンドリシンとの相乗効果または加法効果を示さなかった。さらに、相乗効果と加法効果は、抗生物質クラス、OMトラバースメカニズム、分子量、または各抗生物質試験の細菌性の性質によって一般化することはできませんでした。

Bacteriophage lysins, also known as endolysins or murein hydrolases, are hydrolytic enzymes produced by bacteriophages during the final stage of the lytic cycle to enable cleavage through the host's cell wall, thus allowing the phages to burst out of their host bacteria after multiplication inside them. When applied externally to Gram-negative bacteria as recombinant proteins, lysins cannot easily reach the cell wall due to the presence of an outer membrane (OM). In this study, endolysin EC340 obtained from phage PBEC131 infecting Escherichia coli was engineered for improved OM permeability and increased activity against Gram-negative bacteria. The engineered endolysin, LNT113, was tested for potential synergistic effects with standard-of-care antibiotics. A synergistic effect was demonstrated with colistin, while an additive effect was seen with meropenem, tigecycline, chloramphenicol, azithromycin, and ciprofloxacin. Neither ceftazidime nor kanamycin showed any synergy or additive effects with the LNT113 endolysin. Moreover, synergy and additive effects could not be generalized by antibiotic class, OM traverse mechanism, molecular weight, or the bactericidal nature of each antibiotic tested.