線虫の腸内微生物叢から、薬剤耐性菌に効果的な新しい抗生物質が発見される

従来の抗菌薬が効かない薬剤耐性菌が大きな問題となっている...... Sinhyu-iStock

＜米ノースイースタン大学の研究チームは、抗生物質などから自らを保護する外膜を持つ「グラム陰性菌」を選択的に死滅させる新たな抗生物質を発見した......＞

従来の抗菌薬が効かない薬剤耐性菌が世界中で増加し、グローバル規模で深刻な課題となっている。米国では、年間280万人以上が薬剤耐性感染症に罹患し、3万5000人以上が死亡しており、欧州でも薬剤耐性感染症によって年間3万3000人が死亡している。

とりわけ、大腸菌やサルモネラ、肺炎桿菌など、抗生物質などから自らを保護する外膜を持つ「グラム陰性菌」は、人類の生活を大いに脅かす病原体として、世界保健機関（WHO）でもその対策の必要性が指摘されている。

土壌中の線虫（線形動物）の腸内に生息する共生細菌から

米ノースイースタン大学キム・ルイス教授の研究チームは、グラム陰性菌を選択的に死滅させる新たな抗生物質「ダロバクチン」を発見し、2019年11月20日、その研究成果を学術雑誌「ネイチャー」で発表した。

ダロバクチンは、土壌中の線虫（線形動物）の腸内に生息する共生細菌「フォトラブダス」からの化合物だ。マウスを用いた実験では、ダロバクチンが大腸菌や肺炎桿菌の感染症を治療し、毒性の徴候もみられなかったという。

ダロバクチンは、グラム陰性菌に対して効果的な構造と作用機序を持つ。グラム陰性菌を保護する外膜は、細胞の表面にある外膜タンパク質BamAが開閉を制御し、生成したばかりのタンパク質を取り込むことで、形成されていく。ダロバクチンは、外膜タンパク質BamAと結びつく性質を持つ。ダロバクチンが外膜タンパク質BamAの働きを阻害し、開閉が制御できなくなると、タンパク質を十分に取り込めず、外膜を形成できなくなって、グラム陰性菌は死滅する。

薬剤耐性対策の研究に新たな道をひらく

また、研究チームでは、ダロバクチンに耐性を持つ大腸菌でマウス実験を行ったところ、この大腸菌はマウスへの感染力を失っていた。つまり、グラム陰性菌は、感染力を失うことなく外膜タンパク質BamAを変化させることはできないと考えられる。

ルイス教授によれば、ヒトに役立つ可能性のある抗生物質が含まれた動物の微生物叢が見つかったのは、ダロバクチンが初めてで、薬剤耐性対策の研究に新たな道をひらくものとして期待が寄せられている。

カナダのマクマスター大学のエリック・ブラウン教授は、ダロバクチンの発見にいたる一連の研究プロセスを「研究のフルコースだ」と表現し、自然源から化合物を発見し、ターゲットを特定し、動物実験を行い、生物が化合物を生成する方法を整理している点を高く評価している。