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O157無毒化に成功、治療法確立へ前進 さまざまな食中毒にも期待

文=鷲尾香一(わしお・こういち)

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 時々、大きな食中毒を引き起こし、死亡者まで出るため話題となる腸管出血性大腸菌O157。このO157を無毒化することに成功したと群馬大学とクレハの共同研究グループが5月6日に発表した。
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 O157に代表される腸管出血性大腸菌は食中毒の原因菌で、加熱が不十分な食肉や菌で汚染された水や調理器具、トング、箸などを介して調理された食材を摂取することで感染する。

 感染すると出血性の下痢が起こり、感染者の約5%(幼児や高齢者は約10%)は重症化し、溶血性尿毒症症候群(HUS)と呼ばれる致死性の急性腎不全や急性脳症を発症する。

 現在のところ、治療は対症療法しかなく、HUSの発症をはじめとする感染症の重症化を確実に予防、根本的に治療する方法は確立されていない。

 腸管出血性大腸菌による感染者は、全世界で毎年280万人以上にのぼると推定されている。

 今回の発表によると、腸管出血性大腸菌はベロ毒素や3型分泌タンパク質と呼ばれる病原性タンパク質を産生し、これらの病原性タンパク質が感染症の重症化に寄与していることが知られている。

 研究では、MgOC150と呼ばれる多孔質炭素を用い、O157が産生する病原性タンパク質を吸着し解毒することを目的とした。

 多孔質炭素の仲間では「活性炭」が一般的によく知られているが、多くの活性炭は孔の大きさが小さく低分子化合物は強く吸着できる一方で、タンパク質性の高分子の吸着能が低いと考えられてきた。

 しかし、本多孔質炭素は炭素表面に平均直径150nmの多数の孔(ポア)が存在し、その孔の中にタンパク質を強く吸着することができると考えた。

 実権の結果、MgOC150がベロ毒素と3型分泌タンパク質を強く吸着することを発見した。さらに、O157の培養液にMgOC150を添加するとベロ毒素と3型分泌タンパク質が吸着され、無毒化することができた。

 そこで、マウスの生体内でもMgOC150の効果を検証した。

 マウスに対する病原菌として、代替モデルのシトロバクター菌を用い、マウスに経口感染させたところ、感染後4日目以降に下痢に伴う体重減少が見られ、9日目までに全頭のマウスが死亡した。

 一方で、MgOC150を経口投与したマウスでは、感染後9日目までは体重減少が観察されず、感染後14日まで延命させることができた。

 さらに、シトロバクター菌を感染させていないマウスにMgOC150を経口投与し3週間経過観察を行ったところ、一過的な体重減少や生育遅延、消化管の損傷などといった異常は観察されなかった。また、ヒトの大腸上皮細胞や乳酸菌や腸球菌といった善玉菌の生育にも悪影響を及ぼさなかった。

 この結果からMgOC150は腸管出血性大腸菌O157が産生するベロ毒素と3型分泌タン パク質を吸着除去できることが示され、腸管出血性大腸菌感染症に対する重症化予防、治療効果を持つことが示唆された。

 MgOC150を含む多孔質炭素は、これまでに酵素触媒の固定化や電極といった主に工業用としての用途で使用されてきた。一方で、多孔質炭素の医療目的での使用は一部に限られ、感染症への適用例はない。

 研究グループは今回の研究の結果、「腸管出血性大腸菌感染症の予防、治療法の確立につながると期待できる」としている。

 さらに、「MgOC150は、O157以外にも様々な細菌が産生する病原性タンパク質を吸着できる可能性がある。例えば、赤痢菌やコレラ菌などが産生する毒素は、ベロ毒素と類似した構造を有するため、MgOC150はこれらの毒素も吸着できることが期待できる」との可能性を指摘している。

 また近年、様々な既存の抗菌薬に対して耐性を持つ薬剤耐性菌の蔓延が社会的に大きな問題となっていが、MgOC150が薬剤耐性菌の産生する病原性タンパク質を吸着し、無毒化することができれば、薬剤耐性菌感染症に対する新たな治療オプションとして適用できる可能性がある」と述べている。

 研究結果は、5月6日に国際雑誌「Frontiers in Microbiology」に掲載された。

鷲尾香一(わしお・こういち)

鷲尾香一(わしお・こういち)

経済ジャーナリスト。元ロイター通信の編集委員。「Forsight」「現代ビジネス」「J-CAST」「週刊金曜日」ほかで執筆中。

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Twitter:@tohrusuzuki

最終更新:2022/06/07 08:00
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