[3B2] 病原細菌の適応戦略

種別	シンポジウム
提案者	林　哲也（宮崎医科大学フロンティア科学実験総合センター）
趣旨	新しい感染症の出現や薬剤耐性菌の蔓延などによって感染症への社会的関心が高まるとともに、病原細菌の研究も著しい進展を見せている。特に、ここ数年の爆発的なゲノム解析の進展により、多くの病原細菌の生物学的特性や病原体としての特性が明らかとなりつつあり、同時に各細菌が実にダイナミックにゲノムを変化させて、各々独自の病原体としてのライフスタイルを確立してきた様子が見えてきたように思える。本企画では、いくつかの異なったタイプの病原細菌の適応戦略を紹介していただき、宿主の生体内（または表層）というある意味では特殊な環境への適応という観点から、細菌の進化・多様化のメカニズムを考えてみたい。

予定講演者の氏名・所属・タイトル

• 「ウェルシュ菌の病原性と適応戦略」
  ○清水　徹(筑波大学　基礎医学系)
  

  ヒトのガス壊疽や食中毒の起因菌ウェルシュ菌（Clostridium perfringens）は、多数の毒素を産生しその協調的作用により宿主の筋肉や結合組織の壊死を引き起こす。近年のウェルシュ菌のゲノム解析によ り、本菌は多数の新規病原遺伝子をもつこと、病原遺伝子はislandを形成せず染色体上に散在していること、多様な糖利用系の遺伝子をもつこと、アミ ノ酸合成などの必須な酵素群が欠失していること、などが明らかになった。また、ファージやトランスポゾンといった可動性の因子もほとんど存在せず、最近 の遺伝子水平伝達を示す痕跡がないことも他の病原菌にない特徴であった。今回、こういったゲノムをもつウェルシュ菌がヒトに感染する際にどのように病原 性発現を行うのか、またどういった適応戦略をとるのかを明らかにするためにDNAマイクロアレイを作成し、マイクロアレイを用いた本菌の遺伝子発現プロ ファイルについて概説する。

• 「Bacteroidesの宿主内環境への適応」
  桑原知巳(徳島大学大学院医学研究科分子細菌学)
  

  Bacteroides 属はヒトの下部腸管に常在する偏性嫌気性グラム陰性桿菌であり、ま た、腹腔内膿瘍や敗血症を起こす日和見感染菌でもある。Bacteroides 各菌種の病原 性には差があり、中でもB. fragilis は最も強い病原性を有すると考えられている。 最近、B. thetaiotaomicron の全ゲノム配列が明らかにされ、本菌種の下部消化管で の生存戦略として栄養素の取り込むための外膜タンパク質や糖加水分解酵素遺伝子が 重要な役割を担っていることがわかってきた。本シンポジウムではB. thetaiotaomicron とB. fragilis のゲノム配列を比較することにより、Bacteroides の共通の生存戦略とそれぞれの菌種に特有の宿主への適応戦略ついて考察したい。

• 「ゲノム比較からみる病原細菌の適応戦略-Vibrio属細菌の遺伝子獲得機能-」
  黒川顕（大阪大学　遺伝情報実験センター）
  

  2002年に腸炎ビブリオ（VP）のゲノム全配列を決定し，すでに全配列が決定されているコレラ菌（VC）とゲノムレベルでの比較解析をおこなった．VP，VCともに大小２つの染色体を保有しており，染色体１は両者でほぼ同じ大きさであったが，染色体２はVPの方が約800kbpも大きかった．両者で保存されている遺伝子はその遺伝子座が大きく異なっていることから，進化の過程で大小の染色体間を問わずゲノムレベルでのリアレンジメントが頻繁に繰り返されてきたことが示唆できる．また，染色体１においては両者で多くの遺伝子が保存されているものの，染色体２では種特異的な遺伝子が多数存在していた．これらの結果は，Vibrio属細菌の染色体２が，遺伝子の水平伝播，遺伝子重複，ゲノムレベルのリアレンジメントや遺伝子の急激な減少等により，Vibrio属分化後に急速に多様化したことを示唆している．

• 「適応戦略としてみた細菌の薬剤耐性」
  後藤直正（京都薬科大学・微生物学）
  

  抗菌薬療法は細菌感染症の治療法のひとつである。1940年代のペニシリンの臨床応用は近代化学療法の幕を開け、1970年代の終わりまでに、ストレプトマイシンなどの重要な抗菌薬の原型の発見が起こり、化学的な修飾を経て現在100種以上の抗菌薬の臨床使用が可能である。これらの抗菌薬は人類の細菌感染症に対する恐怖を軽減するに至り、1969年には、”it was time to ‘…close the book on infectious diseases….’”とまで言われた反面、皮肉なことに、抗菌薬の使用量の増加とともに臨床現場では耐性菌の出現と蔓延の問題にさいなまれるようになった。現在では耐性菌対策は重要な課題の一つである。本シンポジウムでは抗菌薬の臨床使用に伴った耐性菌の出現を、極めて短い時間で起こる細菌の進化と捉え耐性菌出現の状況をお話すると同時に、細菌の抗菌薬耐性メカニズムを概説したい。