バクテリオファージの研究とともに、宿主の反応も研究する必要があることを示唆する研究結果

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バクテリオファージの研究とともに、宿主の反応も研究する必要があることを示唆する研究結果

https://phys.org/news/2024-04-host-response-bacteriophage.html

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2024年 4月 26日
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生物学 細胞・微生物学
生物学 分子・計算生物学
編集者ノート
他のバクテリオファージ研究とともに宿主応答の研究が必要であることを示唆する研究結果
ボブ・イルカ（Bob Yirka）著 Phys.org

レポート
他のバクテリオファージ研究とともに宿主応答の研究が必要であることを示唆する研究結果
バクテリオファージ（マゼンタ）は、呼吸器上皮細胞（核、黄色）に関連して増殖した緑膿菌（ティール）のバイオフィルムを攻撃する。Credit: Paula Zamora, CC BY

ダートマス・ガイゼル医科大学、イェール大学、ピッツバーグ大学の微生物・免疫生物学者の研究チームは、今後バクテリオファージを使用して多剤耐性菌感染症の患者を治療しようと計画している研究チームは、宿主の体内の細胞がそのような治療にどのように反応するかも考慮する必要があることを示唆する証拠を発見した。

オープンアクセス・ジャーナル『PLOS Biology』に掲載された論文の中で、研究グループは、肺の上皮細胞がバクテリオファージにどのように反応するかを研究した実験について述べている。

過去10年間、医学者たちは、細菌感染症の治療に使われる抗生物質の多くが耐性化し、ますます役に立たなくなっていることを発見した。このため、他の科学者たちはこのような感染症を治療する新しい方法を探している。バクテリオファージとは、バクテリアに寄生し、バクテリアの体内で感染して繁殖し、バクテリアを繁殖不能にするウイルスである。

現在までのところ、感染症の治療にバクテリオファージを使用する研究のほとんどは東ヨーロッパで行われており、その一部は現在臨床試験中である。しかし、この新しい研究に携わった研究者たちは、このような臨床試験では、体内の細胞がこのような治療にどのように反応するかは考慮されていないと指摘している。その代わりに、どのファージがどの種類の細菌と闘うことができるのか、そしてファージが使用された後、どの程度の効果を発揮するのかを明らかにすることに重点が置かれている。

宿主細胞との相互作用があまり注目されないのは、ファージは侵入した細菌細胞の内部でしか複製できないため、ヒトの細胞で反応を引き起こす機会がほとんどないからだと研究チームは指摘する。

この新しい研究で研究チームは、宿主の免疫反応を考慮していないため、このような考え方は間違っていると指摘している。研究チームは、その点を実証するために、肺のヒト上皮細胞（肺疾患の一部として感染する細胞）を、感染症の原因となる細菌を根絶することを目的としたバクテリオファージにさらす一連の実験を行った。

その結果、多くの場合、免疫系は上皮細胞内で炎症性サイトカインを産生することで反応することがわかった。さらに、ファージによって異なる反応が引き起こされ、いくつかのファージのユニークな特性を利用することで、このような治療法の結果を改善できる可能性があるという。研究者らは最後に、今後のバクテリオファージ研究には宿主細胞の反応も含めることを提案している。

詳細はこちら： Paula F. Zamoraら、溶菌性バクテリオファージはヒト呼吸器上皮細胞から抗ウイルス性および炎症性サイトカインの分泌を誘導する、PLOS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002566

ジャーナル情報 PLOSバイオロジー

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