抗生物質（こうせいぶっしつ）は、細菌を殺す、あるいは増殖を抑える働きをもつ化合物の総称で、多くは微生物が産生する天然物や、それを基盤に化学的に改良した薬です。風邪（多くはウイルス）には効きませんが、肺炎や尿路感染症、敗血症、髄膜炎など「細菌」が原因の病気には決定的な治療手段となり、20世紀の平均寿命を大きく押し上げました。一方で、間違った使い方は効果の低下や副作用、そして「薬が効かない細菌＝薬剤耐性菌」を増やす原因になります。正しく使うためには、原因微生物を見極め、適切な薬を、適切な量で、必要な期間だけ用いることが大切です。ここでは、抗生物質の仕組みと歴史、種類と耐性、使い方と副作用、研究開発の今後について、分かりやすく解説します。
基本概念と作用機序――「どこを狙う薬」なのか
抗生物質は、細菌とヒトの細胞の「違い」を標的にします。狙いどころは主に五つに整理できます。第一に細胞壁合成の阻害です。多くの細菌は外側にペプチドグリカンからなる壁を持ちますが、ヒト細胞にはありません。この合成を止めると細菌は浸透圧に耐えられず破裂します。代表は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）やグリコペプチド（バンコマイシン）です。第二にタンパク質合成の阻害で、細菌リボソーム（30S/50S）に選択的に結合します。アミノグリコシド（ゲンタマイシン）、テトラサイクリン、マクロライド（アジスロマイシン）、リネゾリドなどが代表です。
第三は核酸合成や複製の阻害です。DNAジャイレースやトポイソメラーゼを狙うニューキノロン（レボフロキサシン）、RNAポリメラーゼを止めるリファンピシン、葉酸代謝を断つトリメトプリム・スルファメトキサゾール（ST合剤）などが含まれます。第四は細胞膜機能の破綻で、ポリミキシンBやコリスチンは外膜のリポ多糖に結合して膜を崩します。第五は代謝経路の阻害で、抗結核薬イソニアジドやエタンブトールのようにミコール酸合成や細胞壁成分に特化した経路を標的にします。これらの「標的がヒトにはない、あるいは構造が大きく違う」点が、選択毒性（細菌には効き、ヒトには相対的に安全）を生む仕組みです。
また、抗生物質の効き方には殺菌的（bactericidal）と静菌的（bacteriostatic）の区別があります。殺菌的薬は直接細菌を死滅させ、静菌的薬は増殖を止めて免疫が片付ける時間を稼ぎます。臨床では、感染部位や患者の免疫状態（好中球減少など）を考えて薬剤を選びます。さらに、濃度が高いほど効果が増すタイプ（濃度依存性：アミノグリコシド、ニューキノロン）と、一定時間以上有効濃度に曝すことが重要なタイプ（時間依存性：βラクタム、マクロライド）があり、投与間隔や持続点滴の設計に関わります。
発見と発展の歴史――「偶然」と「培養」の科学
近代抗生物質の物語は、1928年のペニシリン発見で広く知られます。フレミングがブドウ球菌の培養皿に偶然生えたカビ（Penicillium）が周囲の細菌を溶かしているのを観察したことが端緒でした。その後、フローリーとチェインらが抽出・精製・大量生産法を確立し、第二次世界大戦中に臨床応用されます。続いて土壌からの微生物スクリーニングが普及し、ワクスマンらが放線菌（Streptomyces）からストレプトマイシンを得て結核治療に道を開きました。1950〜60年代は「黄金期」と呼ばれ、テトラサイクリン、エリスロマイシン、バンコマイシン、セファロスポリンなどが相次ぎ登場します。
1970年代以降は、既存骨格の改良（半合成）や、βラクタマーゼ阻害薬（クラブラン酸、タゾバクタム、アビバクタム）の併用により活性の拡張が図られました。さらに、カルバペネムや第3〜5世代セファロスポリン、オキサゾリジノン（リネゾリド）、リポペプチド（ダプトマイシン）など、新機序・新規格も加わりました。一方で、新規クラスの発見は減速し、耐性菌の台頭（MRSA、VRE、ESBL産生菌、カルバペネマーゼ産生菌、CREなど）が世界的課題となります。近年は、抗生物質に限らず、細菌の病原因子（毒素や付着因子）を抑える抗ビルレンス薬、バクテリオファージ療法、マイクロバイオーム制御、古典薬の投与設計最適化（PK/PD）といった「多層戦略」が検討されています。
主なクラスと代表薬――「どの菌に、どの薬が効くのか」
βラクタム系：ペニシリン系（アンピシリン、アモキシシリン、ピペラシリン）、セファロスポリン系（第1世代：セファゾリン／皮膚・軟部感染、第3世代：セフトリアキソン／肺炎・髄膜炎など）、カルバペネム（メロペネム／広域だが耐性圧に注意）、モノバクタム（アズトレオナム／グラム陰性に選択的）など。細胞壁合成阻害で殺菌的に作用しますが、βラクタマーゼによる分解が問題となるため、阻害薬併用製剤が有効な場面があります。
グリコペプチド：バンコマイシン、テイコプラニンはグラム陽性菌、とくにMRSAに有効です。腎機能と血中トラフ濃度のモニタリングが重要で、耳毒性・腎毒性などに注意します。
マクロライド／ケトライド：アジスロマイシン、クラリスロマイシン。非定型肺炎（マイコプラズマ、クラミドフィラ、レジオネラ）や上気道感染で用いられます。消化管副作用や薬物相互作用（CYP阻害）に配慮します。
テトラサイクリン：ドキシサイクリン、ミノサイクリン。リケッチア、クラミジア、アクネ菌、マイコプラズマなどに有効。歯の着色のため小児・妊婦は原則禁忌です。光線過敏に注意します。
アミノグリコシド：ゲンタマイシン、アミカシン。濃度依存的殺菌で、グラム陰性桿菌に強いが耳毒性・腎毒性が課題。しばしばβラクタムと併用し相乗効果を狙います。
ニューキノロン：レボフロキサシン、シプロフロキサシン。広域で経口バイオアベイラビリティが高く使いやすい一方、耐性化と腱障害・QT延長などの副作用に注意が必要です。
サルファ剤・葉酸拮抗：ST合剤（スルファメトキサゾール／トリメトプリム）。尿路感染、ニューモシスチス肺炎の治療・予防に用います。高カリウム血症や皮疹に注意。
抗結核薬：イソニアジド、リファンピシン、ピラジナミド、エタンブトールの多剤併用が基本です。長期投与と副作用管理（肝機能、視力、末梢神経障害）が鍵となります。
この他、嫌気性菌に強いメトロニダゾール、C. difficile感染に用いるフィダキソマイシン、MRSAに対するリネゾリド・ダプトマイシン、緑膿菌に活性のあるピペラシリン/タゾバクタムやセフェピム・セフタジジム、カルバペネム耐性に対する新規併用剤（セフトリアキソン/スルバクタム、セフタゾラン/タゾバクタム、セフィデロコル等）など、選択肢は多岐にわたります。
耐性化のしくみと対策――「いたちごっこ」を減速させる
薬剤耐性は、細菌側の遺伝子変化（標的改変、酵素産生、膜透過性低下、排出ポンプ増強）や遺伝子水平伝播（プラスミド・トランスポゾン・ファージ）によって生じます。たとえば、βラクタマーゼ（ESBL、AmpC、KPC、NDMなど）で薬を分解したり、リボソームのメチル化でマクロライドを効きにくくしたり、DNAジャイレースの変異でニューキノロン耐性を獲得します。抗生物質が環境に多いほど、耐性遺伝子を持つ菌が選択され、優勢になります。
対策の柱は三つです。第一に適正使用（Antimicrobial Stewardship）で、①不必要な処方をしない（ウイルス性上気道炎に抗生物質を出さない）、②狭域スペクトラムを選び、③用量・間隔・期間を最適化し、④培養結果でデエスカレーション（より狭域へ切り替え）を行います。第二に感染対策で、手指衛生、隔離、器材消毒、ワクチン普及により、耐性菌の伝播を抑えます。第三にワンヘルスの視点で、医療・畜産・環境の抗菌薬使用を統合的に管理し、下水・土壌・食品を含む耐性遺伝子の循環を監視します。
臨床での使い方と副作用――「正しい薬を、正しい方法で」
臨床では、（1）感染症の部位（肺・尿・血流・中枢神経・骨など）、（2）重症度（SIRS/ショックの有無、SOFAスコアなど）、（3）患者背景（年齢、腎肝機能、妊娠、アレルギー、免疫抑制）、（4）想定病原体（市中か院内か、留置カテーテルや人工物の有無、局所の耐性率）を踏まえて初期治療（エンピリック療法）を設計します。採血・喀痰・尿などの培養を事前に取り、結果が出たら薬を調整します。点滴と内服の切り替え（IV→POスイッチ）、治療期間の短縮（例：市中肺炎は5〜7日など）も重要です。
副作用は、薬剤により異なりますが、皮疹・胃腸症状・肝機能障害・腎機能障害・血球減少・QT延長・腱障害・聴力障害・偽膜性腸炎などが代表です。薬物相互作用（ワルファリン、抗不整脈薬、抗てんかん薬、免疫抑制薬など）にも注意が必要です。ペニシリンアレルギーの既往がある場合でも、セファロスポリンとの交差は限定的で、リスク—ベネフィットを評価したうえで選択の幅を検討します。腎機能低下時は多くの薬で用量調整が必要で、投与前にeGFRやCrClを確認することが基本です。
また、抗生物質は「飲み切る」ことが従来の標語でしたが、近年は感染症と薬剤に応じた適正期間を設定し、臨床的改善が得られれば過剰延長を避ける発想が重視されます。いずれにしても、自己判断での中止や余剰薬の保存・流用は避けるべきです。
研究開発と未来――「新薬」だけでなく「組み合わせ」と「設計」を
新規クラスの探索は依然として難題ですが、いくつかの方向性が模索されています。第一に、探索技術の革新です。環境DNAメタゲノミクスやiChipのような培養技術の改善により、土壌や海洋に眠る微生物由来化合物の発見が進んでいます（例：テイキソバクチン系の報告）。第二に、薬理設計の最適化で、PK/PDに基づく投与法（持続点滴・高用量短期・部位移行性の重視）、薬物送達（リポソーム、局所送達）、相乗組み合わせ（βラクタム＋βラクタマーゼ阻害薬、二剤併用）などが挙げられます。第三に、非抗生物質アプローチとして、ファージ療法、抗ビルレンス薬、免疫賦活、微生物叢の再構築（糞便微生物移植を含む）があります。第四に、政策・経済設計で、新薬のインセンティブ（プッシュ／プル型、サブスクリプションモデル）、薬価とアクセスの両立、世界規模のサーベイランスが議論されています。
私たち個人にできることは、ワクチンで感染症を未然に防ぎ、処方どおりに服用し、不要な抗生物質を求めないことです。医療側は、診断技術（迅速抗原・PCR・マルチプレックス、質量分析）を駆使し、狭域・適量・適期間での治療を徹底します。社会全体では、医療・畜産・環境のデータをつなぎ、耐性の広がりを可視化して対策に反映させることが重要です。抗生物質は、科学と社会の共同管理のもとでこそ、その力を長く保つことができるのです。
総じて、抗生物質は「奇跡の薬」であると同時に、「使い方を誤れば効かなくなる薬」です。標的と機序を理解し、適正な選択と投与を行い、耐性を抑える取り組みを積み重ねていけば、ポスト抗菌薬時代を先送りしつつ、感染症から命を守り続けることができます。日々の診療と生活の中で、一歩ずつ賢く使っていくことが、未来の選択肢を広げる最善の方法です。
