ネズミの皮膚病を治療した猫の細菌、あなたやあなたのペットにも役立つかも

生物学

重度の皮膚感染症に対して抗生物質を産生する健康な猫のバクテリアを発見。

この研究成果は、人やペットのための新しいバクテリア療法につながる可能性があります。

カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部の研究者らは、健康な猫から発見された細菌を用いて、マウスの皮膚感染症の治療に成功しました。

これらの細菌は、人や犬、猫の重度の皮膚感染症に対する新しい治療薬の基礎となる可能性があります。

2021年10月19日にeLifeに掲載された本研究は、カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部皮膚科の特別教授兼学科長であるRichard L. Gallo医学博士が主導したもので、Gallo氏のチームは、バクテリアとその産物を使って病気を治療する「バクテリオセラピー」を専門としています。

皮膚には何百種類もの細菌が生息しており、皮膚の健康、免疫、感染症対策などに重要な役割を果たしています。

すべての細菌種は、潜在的な病原体と戦うために、健康な皮膚細菌の多様なバランスを維持する必要があります。

Gallo氏は、「私たちの健康は、この『善玉』バクテリアに大きく依存しています。しかし、私たちが病気になると、『悪い』細菌は私たちの弱った防御力を利用して、感染症を引き起こします。

例えば、メチシリン耐性ブドウ球菌(MRSP)の場合です。

メチシリン耐性ブドウ球菌は、家畜によく見られる細菌で、家畜が病気や怪我をしたときに感染します。

メチシリン耐性ブドウ球菌は新種の病原体で、種間を飛び越えて重篤なアトピー性皮膚炎や湿疹を引き起こすことがあります。

このような感染症は、犬や猫に多く見られ、人間にも発生する可能性がありますが、人間への感染率は世界各地で異なります。

メチシリン耐性ブドウ球菌は、その名が示すように、一般的な抗生物質に耐性があるため、臨床現場や動物病院では治療が困難でした。

そこで研究者たちは、まず、犬や猫に通常生息する細菌のライブラリをスクリーニング1ふるい分けし、メチシリン耐性ブドウ球菌の存在下で培養しました。

その結果、猫の細菌の中でも、特にメチシリン耐性ブドウ球菌の増殖を抑制する能力に優れた「Staphylococcus felis(S. felis)」という菌株を特定しました。

研究チームは、この特別なS. felisが、メチシリン耐性ブドウ球菌の細胞壁を破壊し、毒性のあるフリーラジカルの産生を増加させることでメチシリン耐性ブドウ球菌を殺す複数の抗生物質を自然に産生することを発見しました。

Gallo氏は、「この菌株の効力は極めて強力です。病原体を多面的に攻撃する『ポリファーマシー』と呼ばれる戦略もあって、病原体を殺す能力が非常に高いのです。これは、治療薬として特に魅力的です。」

細菌は、単一の抗生物質に対して容易に耐性を獲得します。

これを回避するために、S. felisは4つの異なる抗菌ペプチドをコードする4つの遺伝子を持っています。

これらの抗生物質は、それぞれ単独でメチシリン耐性ブドウ球菌を殺すことができますが、同時に作用することで、細菌の反撃をより困難にします。

S. felisがどのようにしてメチシリン耐性ブドウ球菌を殺すのかを明らかにした後、次のステップとして、S. felisが生きている動物に対して治療効果を発揮するかどうかを調べました。

研究チームは、マウスに最も一般的な病原体を投与した後、同じ部位にS. felisまたは菌の抽出物を加えました。

いずれかの処置を行った後の皮膚は、何も処置しなかった動物に比べて、鱗屑や赤みが減少していました。

また、S. felisを投与した後の皮膚には、メチシリン耐性ブドウ球菌の生菌数が少なくなっていました。

次のステップとして、犬のメチシリン耐性ブドウ球菌感染症の治療にS. felisを使用できるかどうかを確認するための臨床試験を計画しています。

今回のような細菌療法は、生きた細菌や抗菌ペプチドの精製物を含むスプレーやクリーム、ジェルなどの局所投与が可能です。

これらの製品が開発されている間、ペットの飼い主は何をすべきでしょうか?

Gallo氏は、「ペットの『良い』バクテリアを維持するために、ペットを洗うことをやめないでください。皮膚は 『善玉菌』を守るために進化してきたので、石鹸や洗剤では通常、善玉菌を洗い流すことはできません。健康な猫と一緒に暮らすことで、人間がメチシリン耐性ブドウ球菌からある程度守られる可能性もあります。これはペットを飼うことを支持する論拠になるかもしれません。」と言います。

今回の研究は、炎症性皮膚疾患や皮膚がんに対する細菌療法を開発するためにGallo氏のグループが進めている研究の一環です。

共同執筆者は以下の通りです。

カリフォルニア大学サンディエゴ校のAlan M. O’Neill氏、Kate A. Worthing氏、Nikhil Kulkarni氏、Fengwu Li氏、Teruaki Nakatsuji氏、Dominic McGrosso氏、Robert H. Mills氏、Gayathri Kalla氏、Joyce Y. Cheng氏、Kit Pogliano氏、Joe Pogliano氏、David J. Gonzalez氏、およびシドニー大学のJacqueline M. Norris氏。

Published by University of California – San Diego. Alan M O’Neill et al, Antimicrobials from a feline commensal bacterium inhibit skin infection by drug-resistant S. pseudintermedius, eLife (2021). DOI: 10.7554/eLife.66793