「コレラ」と聞くと、多くの人は汚染された水や、脆弱な地域で発生する悲劇的な集団感染を思い浮かべるでしょう。しかしその水面下では、コレラ菌が目に見えない熾烈な戦争を繰り広げていることをご存知でしょうか。このミクロの戦いは、パンデミックの行方そのものを左右する力を持っています。コレラ菌の敵は、抗生物質や公衆衛生対策だけではありません。彼らは常に、細菌に感染して殺すウイルスである「バクテリオファージ（ファージ）」からの攻撃にもさらされています。このウイルスは、個々の感染症に影響を与えるだけでなく、流行全体を左右することさえあるのです。この細菌とウイルスの終わりなき軍拡競争の秘密が、今、明らかになろうとしています。
パンデミックの裏側：コレラ菌は天敵ウイルスから身を守る「免疫システム」を持っていた
実際に、特定のバクテリオファージは、コレラの原因菌であるコレラ菌を殺すことで、コレラの流行規模や期間を制限していると考えられています。
1960年代から続く進行中の第7次コレラパンデミックは、第7次パンデミックEl Tor（7PET: seventh pandemic El Tor）株として知られるコレラ菌株によって引き起こされ、連続的な波となって世界中に広がりました。この進化の軍拡競争の中で、細菌はファージに対抗するために適応し、防御メカニズムを発達させてきました。例えば、多くの細菌株は、抗ウイルスツールを備えさせる可動性の遺伝因子を持っています。では、なぜ特定のコレラ株は、これほどまでにファージの攻撃を回避するのが得意なのでしょうか？そして、その能力が病原菌の人間社会への壊滅的な影響を可能にしたり、強化したりするのでしょうか？
ここで一つの出来事が際立ちます。1990年代初頭、コレラの流行がペルーとラテンアメリカの大部分を席巻し、100万人以上が感染し、数千人が死亡しました。原因となった菌株は、コレラ菌の西アフリカ・南米（WASA: West African South American）系統に属していました。これらのWASA系統がなぜラテンアメリカでこれほど大規模な流行を引き起こしたのかは、まだ完全には解明されていませんでした。
スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）グローバルヘルス研究所のメラニー・ブロケシュ博士（Melanie Blokesch, PhD）の研究グループによる新しい研究が、これらの菌株の背後にある秘密の一つを明らかにしました。2025年5月22日に『Nature Microbiology』誌に掲載されたこの研究は、WASA系統が多様な種類のファージから身を守るための複数の異なる細菌免疫システムを獲得したことを示しています。そして、この防御能力がラテンアメリカでの大流行の規模に貢献した可能性があるのです。ブロケシュ博士は、『Nature Microbiology』誌のオープンアクセス論文「West African–South American Pandemic Vibrio cholerae Encodes Multiple Distinct Phage Defence Systems（西アフリカ・南米パンデミックのコレラ菌は複数の異なるファージ防御システムをコードしている）」の上級著者です。
研究者たちは1990年代のペルーのコレラ株を調査し、主要なファージ、特にICP1に対する耐性をテストしました。ICP1は、コレラの流行地域であるバングラデシュで広範囲に研究されてきた主要なウイルスで、コレラの流行を抑制するのに貢献していると考えられています。驚くべきことに、ペルーの菌株はICP1に対して免疫を持っていましたが、第7次パンデミックを代表する他の菌株には免疫がありませんでした。
研究チームは、コレラ株のDNAの特定の部分を削除し、これらの遺伝子を他の細菌株に挿入してその機能をテストすることで、WASA株のゲノム上にある2つの主要な防御領域を特定しました。それは、いわゆるWASA-1プロファージと、ビブリオ第7次パンデミックアイランドII（VSP-II: Vibrio seventh pandemic island II）として知られるゲノムアイランドの中です。これらのゲノム領域は、ファージ感染から身を守ることができる細菌の免疫システムを構築するために連携して機能する、特殊な抗ファージシステムをコードしていました。
そのようなシステムの一つであるWonABは、「アボルティブ感染（abortive infection、自殺的感染）」応答を引き起こします。これは、ファージが増殖する前に感染した細胞を殺し、少数の細菌を犠牲にしてより大きな集団を救うという戦略です。この戦略は、ファージのDNAが細胞に侵入する際に分解する制限修飾系のような古典的な細菌の免疫システムとは異なります。「その代わり、ファージがコレラ菌の細胞機構を乗っ取った後にその複製を止め、感染した細菌を膠着状態に閉じ込めます。しかし、少なくともファージは拡散しません」と、本研究の筆頭著者であるEPFLのデイビッド・アダムス氏（David Adams）は説明します。
さらに他の二つのシステム、GrwABとVcSduAも、それぞれ異なる保護機能に貢献しています。GrwABは、化学的に修飾されたDNAを持つファージを標的にします。これは、ファージが自らのゲノムを偽装し、他の細菌免疫システムを回避するために用いる戦略です。一方、VcSduAは、別の一般的な「ビブリオファージ」を含む異なる科のウイルスに対して作用し、細菌集団の耐性スペクトルを広げる多層的な保護を提供します。
本質的に、コレラ菌のWASA系統は、主要な捕食ファージであるICP1からの保護に加えて、広範囲のバクテリオファージに対抗できる、拡張された抗ファージ防御システムの武器庫を保有しているのです。
流行性の細菌がどのようにしてファージによる捕食に抵抗するのかを理解することは、極めて重要です。特に、抗生物質治療の代替として、ウイルスを用いて細菌感染症を治療する「ファージ療法」への関心が再燃している現在ではなおさらです。コレラ菌のような細菌がウイルス防御機構を獲得することによって感染伝播能力を高めることができるのであれば、これはコレラの制御、監視、治療へのアプローチを再構築する可能性があります。また、感染症の流行を研究し管理する際に、ファージと細菌の力学を考慮することの重要性を浮き彫りにしています。
画像：細菌を攻撃するファージ
