世界人口の約3分の1が感染しているとされる寄生虫「トキソプラズマ」。ほとんどの人には無害ですが、時に深刻な症状を引き起こすことがあります。このトキソプラズマと、近縁でありながら致死的な疾患(マラリア)を引き起こすマラリア原虫との間には、生存戦略における重要な「違い」があることが、新たな画像技術によって明らかになりました。この発見は、マラリアに対するより効果的な薬剤開発につながるかもしれません。
LMU(ミュンヘン大学)の寄生虫学者は、トキソプラズマがどのようにその細胞膜をリサイクルするかを明らかにし、マラリア原虫との重要な違いを明らかにしました。この結果は、トキソプラズマ症よりもマラリアに対してより効果的な可能性のある薬剤アプローチを示唆しています。
推定によると、世界人口の約3分の1が、トキソプラズマ症の病原体である単細胞寄生虫、トキソプラズマ原虫(Toxoplasma gondii)に感染しています。ほとんどの人にとっては無害ですが、胎児や免疫系が弱っている人々にとっては感染が危険となる場合があります。これらのケースでは、病原体が急速に増殖し、感染した組織を破壊する可能性があります。病原体は、宿主細胞に入り込み、そのリソースを利用することで増殖に必要なエネルギーを得ます。トキソプラズマ原虫と近縁であるマラリア原虫(Plasmodium falciparum)とは異なり、科学者たちはこの「エンドサイトーシス(endocytosis: 宿主細胞からの物質の吸収)」と呼ばれるプロセスを可視化する適切な方法を持っていませんでした。
今回、LMUの寄生虫学者であるサイモン・グラス博士(Dr. Simon Gras)が率いるチームは、このプロセスを初めて確実に可視化できる新しいイメージング技術を開発しました。研究者らが実証できたように、物質は病原体の細胞膜にある「微小孔(micropore)」を通って侵入します。この微小孔の構造に欠陥があると、寄生虫の膜は変形して死に至ります。したがって、エンドサイトーシスは膜の安定性、ひいてはトキソプラズマ原虫の生存にとって重要であることがわかります。
実際、研究者らが得た結果は、トキソプラズマがその膜を活発にリサイクルしていること、すなわち、微小孔を通じて膜の一部を吸収し、それらを再利用していることを示しました。さらに、細胞分裂の前に膜の「貯蔵庫」が形成され、それが娘細胞の形成に利用可能になります。タンパク質「Rab5b」が、このリサイクルにおいて重要な役割を果たしています。Rab5bが抑制されると、寄生虫は吸収した膜の部分を再利用できず、代わりにそれらを破壊してしまいます。これにより増殖は遅くなりますが、必ずしも死に至るわけではありません。
「興味深いことに、トキソプラズマはマラリア原虫とはこの点で大きく異なります。トキソプラズマがRab5bを主に膜の構成に必要とするのに対し、マラリア原虫ではエネルギー供給の面で生存に不可欠です」とグラス博士は述べています。「このことから、Rab5bを標的とする薬剤候補は、トキソプラズマにおいてよりも、マラリア原虫においての方が効果的である可能性が示唆されます。」 そのため、病原体間の関係が近いにもかかわらず、マラリア原虫に合わせて作られた薬剤が自動的にトキソプラズマに対して使用できるわけではない、と著者らは結論付けています。
この研究成果は、2025年9月30日に『PLOS Biology』誌に掲載されました。このオープンアクセスの論文は、「Plasma Membrane Recycling Drives Reservoir Formation During Toxoplasma gondii Intracellular Replication(細胞膜のリサイクルがトキソプラズマ原虫の細胞内複製における貯蔵庫形成を駆動する)」と題されています。



