C.diff感染症の予防に向け、科学者たちが重大な進展を遂げる
2023年3月27日
編集後記
C.diff感染症の予防に向け、科学者たちが重大な進展を遂げる
https://medicalxpress.com/news/2023-03-scientists-critical-diff-infections.html
アメリカ生化学・分子生物学会 著
研究者らは、感染しやすい人のC.diffを感染開始前に予防するために使用できる、抗発芽薬の開発に取り組んでいる。正常な腸内では、天然の微生物群が胆汁酸塩の含有量を調節しているため、腸に入った芽胞は胆汁酸塩が少ないために発芽できず、芽胞として腸から排出されることになります。しかし、抗生物質を投与された患者では、腸内細菌叢が乱れ、胆汁酸塩の発芽量が多くなり、C. diffの芽胞が発芽して毒素を産生する植物細胞となります。抗発芽剤化合物は、天然に存在する胆汁酸塩の発芽抑制剤よりも強力な発芽抑制剤であるため、腸内でのC. diff胞子の発芽を防ぐことができると考えられます。Credit: Jacqueline Phan, University of Nevada, Las Vegas（ネバダ大学ラスベガス校
毎年、米国では約50万人がClostridioides difficile（C.diff）による消化器感染症に対処し、2万人以上がこれらの感染症で死亡しています。このたび、マウスを用いた新たな研究により、重症化する菌株を含む複数の菌株によるC. dif感染症を予防する化合物が発見されました。研究者らは現在、この化合物を用いて新薬候補を開発中で、最終的には人の深刻なC.diff感染を予防する方法を提供できるかもしれません。
C.diff感染症は生命を脅かす下痢を引き起こし、通常、抗生物質の服用による副作用があります。この治療薬として承認されているのは主要な2つの薬だけで、いずれも感染症が定着した後に投与される抗生物質です。
"C.diff感染症は、米国の医療制度にとってかなりの負担であり、年間30億ドルから40億ドルの費用がかかっています。"と、ネバダ大学ラスベガス校の生化学教授、エルネスト・アベル・サントスの研究室の化学博士課程の学生、ジャクリーン・ファンが語っています。"我々の研究は、感染症の兆候が現れてから患者を治療するのではなく、感染症にかかりやすい人を感染症が始まる前に治療するために使用できる予防薬を作ることを目的としています。"
Phanは、3月25日から28日までシアトルで開催されるアメリカ生化学・分子生物学会の年次総会であるDiscover BMBで新研究を発表する予定です。
"我々が開発した新しい化合物の中には、たった1回の投与でマウスを数日間保護するものもあります。"とAbel-Santosは述べています。"さらに、これらの化合物は、肝臓と腸の間でループ状に移動するようであることがわかりました。" つまり、肝臓がこれらの化合物を腸にゆっくりと放出することを可能にしているのです。
C.diffが感染に成功する理由の一つは、表面や消化管内で生き残ることができる休眠芽胞を形成する能力です。芽胞が栄養豊富な腸管内腔に到達して初めて発芽し、症状のある感染を引き起こす細胞へと変化するのです。
"炭疽菌もまた、よく知られた芽胞形成型の細菌です。"とアベル＝サントス氏は言います。「2001年の炭疽菌テロ事件後、私は、基本的に砂の塊であるこの芽胞が、どのようにして環境を感知し、通常の生物に戻るための発芽プロセスを開始するのかについて考え始めた。そして、この発芽プロセスをターゲットにすれば、C.D.F.のような感染症を防ぐことができるのではないかと考えたのです」。
C.diffの発芽を阻害する方法を見つけるために、研究者たちは、胞子が発芽を始めると光学的特性が変化することを利用しました。そのため、ある化合物を用いて培養した後の芽胞の光学濃度を測定し、何百種類もの化合物をテストすることができました。マイクロモル単位の低濃度で芽胞の発芽を阻害する化合物を、C.diff感染モデルマウスでさらに評価したところ、アニリン置換胆汁酸塩アナログCaPAが最良の候補分子として特定された。
CaPAはよく効きましたが、予防に使えるほど腸内で長く生存できるほど安定したものではありません。そこで、研究者たちは、CaPAに似ていながら、より安定した新世代の化合物を開発した。現在、肝臓がこれらの化合物の投与量を調節し、これが腸内細菌叢にどのような影響を与えるかを研究しています。「Abel-Santosは、「これは、これまで研究されてこなかったことです。"患者自身の肝臓を治療計画の一部として使用することが可能かもしれません。"
また、研究者らは、C.diff感染の重症度が食事と性別の両方に関連していることに気づき、メスマウスの重症度が前日の発情期と相関しているようであることを観察しました。これらの知見に基づき、研究チームは、食事が腸内細菌叢にどのような影響を与え、ひいてはC. diff感染症にどのような影響を与えるか、また、発情期がマウスの転帰をどのように調節する可能性があるかを検証しています。
詳細はこちら Jacqueline Phanは、3月26日（日）午後2時～3時（PDT）にシアトルコンベンションセンターの6B会議室で行われるスポットライトセッションでこの研究を発表する予定です。
提供：米国生化学・分子生物学会（American Society for Biochemistry and Molecular Biology
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