薬が効かない「スーパー耐性菌」。この静かなる脅威は、数十年後にはがんによる死亡者数を超えるとも言われ、世界的な健康課題となっています。「敵の敵は味方」という発想で、細菌を攻撃するウイルス（ファージ）を使った治療法が期待されていますが、細菌も巧みにウイルスから身を守る術を持っています。スウェーデンの研究チームが、その賢い防御システムの謎を解き明かし、耐性菌との戦いに新たな光を当てました。抗生物質耐性は、数十年以内にがんによる死亡率を上回る可能性のある、世界的な健康課題です。スウェーデンのウメオ大学の研究者たちは、新しい研究で、耐性の出現が、細菌がウイルスの感染から身を守るための防御機構を構築する仕組みの中で理解できることを示しました。それは、攻撃してくるウイルスの増殖能力を妨害する細菌内の遺伝子に関するものです。
この研究成果は、2025年2月22日に「Nature Communications」誌に掲載されました。このオープンアクセスの論文タイトルは、「ファージの相同組換え酵素を標的とするファージ寄生体が抗ウイルス免疫を提供する（Phage Parasites Targeting Phage Homologous Recombinases Provide Antiviral Immunity）」です。
「抗生物質耐性への鍵の一つは、ウイルスを使って細菌を殺すことかもしれませんが、細菌がウイルスから身を守るために用いるシステムは（編集者注：CRISPRを除き）知られていません。これらのシステムを理解することは、将来的に重篤な感染症を治療できるよう、その防御をいかに打ち破るかという研究への道を開きます」と、ウメオ大学の助教であり、本研究の筆頭著者であるイグナシオ・ミル・サンチス博士（Ignacio Mir-Sanchis, DVM, PhD）は述べています。
ウメオ大学の研究者たちは、敗血症性ショックや肺炎などの場合に致死的となりうる、一般的な細菌である黄色ブドウ球菌を研究しました。黄色ブドウ球菌の一部は、抗生物質治療に対して多剤耐性を持つようになり、公衆衛生にとって大きな危険をもたらしています。一部の国では、現在、黄色ブドウ球菌の4分の1が多剤耐性となっていますが、スウェーデンではわずか1パーセントです。
しかし、細菌自身もバクテリオファージ（あるいは単にファージ）と呼ばれるタイプのウイルスによる感染に対して脆弱です。進化の過程で、細菌とファージは、ファージが細菌に感染し、それに対して細菌が攻撃に抵抗するメカニズムを発達させるという「軍拡競争」を繰り広げてきました。この防御の多くは、細菌間で容易に伝達されうる細菌ゲノムの一部、いわゆる「モビローム」にコードされています。このような伝達は、本来無害な細菌が致死的なものに変わりうることを意味します。なぜなら、モビロームはしばしば、毒素、すなわち有毒物質の生産や抗生物質への耐性に関与する遺伝子を運んでいるからです。
研究グループは、黄色ブドウ球菌のモビロームにおいて、ファージ感染に対する免疫を付与する特定の遺伝子セットを特定することに成功しました。この発見は、ウメオ大学が有するクライオ電子顕微鏡のおかげで可能となりました。これらの遺伝子は、ファージが拡散し増殖する能力を妨害します。これは、遺伝子の一つによって発現される主要なタンパク質が、ファージのゲノムによってコードされる重要なタンパク質の周りに構造を形成し、それによってファージが自身のDNAをコピーする能力をブロックし、結果としてより多くの細菌に感染できなくすることで起こります。
「このメカニズムの発見は、細菌の病原性のいくつかの側面を理解するための扉を開く可能性があります。一方で、私たちは耐性菌がどのようにしてウイルスから身を守るのかをより深く理解しました。他方で、この遺伝子セットは毒素や抗生物質耐性遺伝子もコードしているため、これは抗生物質耐性との戦いにおける重要なパズルのピースであることが判明するかもしれません」と、ミル・サンチス博士は述べています。
画像；細菌を攻撃するバクテリオファージ
[News release] [Nature Communications article]
