【ファージ療法の最前線】“抗生物質が効かない”敗血症・MRSAに新たな切り札　細菌だけを狙い撃つウイルスが年間500万人の命を救うか【専門家が解説】

　風邪や肺炎、尿路感染症、手術後の感染症など、細菌による感染症は誰もがかかる可能性がある。仕事や子育てに忙しいビジネスパーソンにとっても決して他人事ではない。近年は“抗生物質が効かない”「薬剤耐性菌」が世界的に増加し、公衆衛生上の課題となっているが、細菌だけに感染して死滅させるウイルス「ファージ」を利用した「ファージ療法」が新たな治療法として注目を集めているという──。シリーズ「医心伝身プラス　名医からのアドバイス」、薬剤耐性菌に対する治療法の研究に携わってきた国立健康危機管理研究機構（JIHS）国立感染症研究所治療薬開発研究部・氣駕恒太朗室長がファージの基礎知識や仕組み、世界の研究の歩みと、日本で進む研究開発の現状について解説する。【ファージ療法の基礎と可能性・前編】

薬剤耐性菌の脅威に挑む「ファージ療法」

　現在、世界では年間約500万人が「薬剤耐性菌」に関連して命を落としており、最新の大規模予測では2050年にはその数が年間800万人を超えると見込まれています。薬剤耐性菌は、世界が直面する深刻な公衆衛生上の課題のひとつです。私は細菌学を専門として、抗菌薬（抗生物質）が効きにくい、あるいは効かない「多剤耐性菌」に対する治療法の研究を長年続けてきました。

　その中で取り組んでいるのが、細菌だけに感染して死滅させる性質を持つウイルス「ファージ」を治療に用いる「ファージ療法」です。既存の治療法を補完する新たな選択肢として、近年注目を集めています。国立健康危機管理研究機構（JIHS）で治療用ファージの研究開発に取り組む立場から、ファージの基礎知識から治療応用に向けた最新の取り組みまでご紹介します。

細菌だけを狙うウイルス「ファージ」

　ファージとは、細菌に感染するウイルスの総称です。正式には「バクテリオファージ」といい、直訳すると「細菌を食べるもの」を意味します。細菌は自ら細胞分裂して増殖できる単細胞の原核生物ですが、ウイルスは細胞構造を持たず、宿主細胞の仕組みを利用しなければ増殖できません。ファージはヒトや動物、植物に感染するウイルスとは異なり、ヒトの細胞を宿主として増殖することができないため、ヒトの細胞には感染しません。

　ファージは海中や土壌、下水、生物の体内など、細菌が存在するあらゆる環境に広く分布しており、その総数は10の31乗個ともいわれます。多くのファージは感染できる細菌の種類や菌株が限られているため、「宿主域が狭い」と表現されます。代表的な有尾ファージ（T4ファージなど）は、多面体状の頭部と尾部、尾繊維で構成されており、尾繊維が細菌表面の特定の受容体を認識して吸着した後、注射器のように尾部からゲノムを菌体内に送り込みます。

　感受性のある細菌に感染すると、菌体内で瞬く間に増殖し、実験室レベルでは約20分で1つの増殖サイクルを終えて細菌を溶かします。細菌が壊れると、菌体内で増えた新たなファージ（子孫ファージ）が菌体外に放出され、次の細菌へと感染を広げていきます。一方、細菌側もファージが結合する表面構造を変化させるなどして耐性を獲得します。それに対し、ファージも細菌の防御を乗り越えるように進化するため、自然界では細菌とファージが一方的に相手を全滅させることなく、バランスを保ちながら共存しています。

旧ソ連圏や東欧で受け継がれてきたファージ研究

　ファージの歴史としてよく紹介されるのが、1896年に英国の細菌学者アーネスト・ハンキンが行なった研究です。ハンキンは、インドのガンジス川とヤムナー川の水を細菌が通過できないフィルターでろ過した後も、コレラ菌に対する殺菌作用が残ることを報告しました。ただし、この時点でファージそのものが確認されたわけではありませんでした。その後、1915年に英国のフレデリック・トウォートが細菌を溶かすろ過性の因子を報告し、1917年にはパスツール研究所の微生物学者フェリックス・デレーユが、赤痢菌を溶菌させる因子を「バクテリオファージ」と命名しました。

　こうして細菌感染症の治療にファージが用いられることが期待されましたが、1928年に英国のアレクサンダー・フレミングが世界初の抗生物質である「ペニシリン」を発見し、1940年代に実用化・大量生産が進むと、欧米では治療の中心が抗菌薬へと移り、ファージ研究は下火になりました。一方、旧ソ連圏や東欧諸国ではファージ研究や臨床応用が継続され、特にジョージアではエリアヴァ研究所を中心に、その伝統が現在まで受け継がれています。

　私が初めてファージを扱ったのは今から10年ほど前、当時所属していた大学でのことです。細菌学と遺伝子工学のバックグラウンドを持っていたことから、「自分なら専門性を生かして研究できるのではないか」と考え、取り組み始めました。当時は、日本で治療用ファージの研究をしている人はほとんどいませんでした。