ピロリ菌の塩基切り出し型制限酵素は胃がんの原因か？

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22543
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
• 研究機関: 法政大学 (2020); 杏林大学 (2019)
• 研究代表者: 小林 一三 法政大学, マイクロ・ナノテクノロジー研究センター, 研究員 (30126057)
• 研究分担者: 花田 克浩 大分大学, 医学部, 助教 (90581009) ; 大崎 敬子 杏林大学, 医学部, 教授 (90255406)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2021-03-31
• キーワード: 胃がん / ピロリ菌 / 制限酵素 / 塩基切り出し / 変異生成 / がんゲノム / DNA切断

研究成果の概要

私たちは、塩基を切り出す新型の制限酵素を発見し「ピロリ菌が、それをヒト細胞に送り込み、ゲノムに変異を作り癌を起こす」と提唱している。
大腸菌の変異生成検出株で，この制限酵素を発現すると、変異頻度が２桁上がった。 胃がんのゲノム変異が、この制限酵素の認識配列で高い事を示した。ヒト胃上皮由来の細胞株への感染で，染色体切断に関与していることを示した。ピロリ菌ゲノムで、この遺伝子の存在と胃がん由来との高い関連を示した。この酵素で多様化選択が起きたサイトを調べ、それを立体構造・機能と結びつけ、ヒト細胞移行のモデルを得た。
これらの結果は上の仮説を強く支持する。

自由記述の分野

微生物ゲノム科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

胃がんは，ヒトの生存に対する世界的な脅威である。その主因はピロリ菌であることは解明されたが，発がんのしくみは不明のままであった。私達は，塩基切り出し型という新しい制限酵素を発見し，「ピロリ菌が，その酵素によってヒトゲノムを作り変えることが，胃がんの原因」という仮説を提唱した。
本研究では，この仮説を支持する強い証拠を，変異生成実験，ヒト染色体切断定量，胃がんゲノムの情報解析，タンパク機能進化解析から得た。
結果は，胃がんの診療に貢献し，新薬／ワクチンで胃がんを根絶する展望を与える。「細菌によるヒトゲノム書き換え」の概念は，「マイクロバイオームとの共生体」としてのヒトと疾患の理解に新展望を開く。