嚢胞性線維症（CF）などの疾患治療におけるファージ療法の可能性が新たに示されました。ファージ療法とは一体何なのか、その効果や課題についてご紹介します。
ダートマス大学主導の新しい研究は、ピッツバーグ大学やイェール大学との共同研究により、嚢胞性線維症（CF）などの治療におけるバクテリオファージ（ファージ）療法の可能性を示しています。CFは、肺に粘稠な粘液が蓄積する遺伝性疾患であり、持続的な感染症を引き起こし、呼吸不全や死に至ることがあります。この研究は、オープンアクセスのジャーナルPLoS Biologyに2024年4月23日に掲載され、「Lytic Bacteriophages Induce the Secretion of Antiviral and Proinflammatory Cytokines from Human Respiratory Epithelial Cells（溶菌性バクテリオファージはヒト呼吸上皮細胞から抗ウイルスおよび炎症性サイトカインの分泌を誘導する）」と題されています。
ダートマス大学ゲイゼル医学院の微生物学・免疫学教授であり、本研究の主任著者であるジェニファー・ボンバーガー博士（Jennifer Bomberger, PhD）は、「CFに関連する肺機能の低下を引き起こす病原体である緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、抗生物質に対する耐性を高めているため、新しい治療法を考える必要があります」と説明しています。
ゲイゼル医学院のポストドクトラル研究員であり、本研究の第一著者であるポーラ・ザモラ博士（Paula Zamora, PhD）は、「数十年前に開発されたファージ療法は、治療が難しい感染症に対する抗菌剤として東欧で成功を収め、米国では臨床試験や緊急使用許可を通じてますます利用されています」と述べています。
ファージ療法は、ウイルスを使用して細菌を殺す方法であり、「抗生物質とは異なり、繰り返し投与する必要がなく、自己増殖のメカニズムを持つ点が利点です」とザモラ博士は続けます。「ファージは細菌に結合して遺伝物質を注入し、増殖する過程でより多くの細菌を殺します。」
ファージ療法は比較的安全で副作用が少ないとされていますが、ヒトの呼吸上皮細胞との相互作用に関する知識には重要なギャップがあります。
「治療効果を引き出すために非常に高用量のファージが必要とされるため、宿主細胞がこれらのファージを検出し、炎症反応を引き起こすかどうかを調べる必要がありました」とボンバーガー博士は述べています。
研究者らはピッツバーグ大学やイェール大学の研究者と協力し、CF患者から抽出されたヒト呼吸上皮細胞と治療用の緑膿菌ファージとの相互作用を調査しました。
研究の結果、呼吸上皮細胞は治療用ファージを感知し応答することが判明し、ファージと上皮細胞の相互作用がファージの特性や気道微小環境の物理化学的特性に依存することが明らかになりました。
「私たちの研究は、ファージに対する免疫応答を利用して個別化されたファージ療法の効果を向上させる可能性があることを示唆しています」とザモラ博士は述べています。「私たちの発見が、ファージがヒト宿主に与える影響を調査するさらなる研究につながることを期待しています。」
ファージ療法の設計において、現在ヒト細胞への影響を評価する必要がないことを考慮し、「私たちの提案は、ファージが細菌を殺すためにスクリーニングされる際に、宿主に引き起こす可能性のある免疫応答のタイプも考慮に入れるべきだということです」とボンバーガー博士は付け加えます。
ダートマス大学ゲイゼル医学院は、1797年に設立され、教育、発見、治療の卓越性を通じて地域社会の生活を改善することを目指しています。ゲイゼル医学院は、医療教育、医療政策および提供科学、生物医学研究、グローバルヘルス、そして生活を改善する革新の創出において、そのリーダーシップで知られています。アメリカの主要な医学校の一つとして、ダートマス大学ゲイゼル医学院は、多様な新世代のリーダーを育成し、医療における最も困難な課題を解決するための取り組みを続けています。
ファージ療法の研究は、CFなどの難治性疾患に対する新しい治療法として注目されています。今回の研究は、ファージがヒト呼吸上皮細胞に与える影響を解明し、個別化治療の可能性を示唆しています。これにより、ファージ療法の設計において、免疫応答も考慮に入れる必要があることが明らかになりました。ファージ療法が未来の医療にどのように貢献するのか、今後の研究に期待が高まります。
画像：バクテリオファージのドッキングを示すEM画像
