大阪公立大学など、コリバクチンの遺伝毒性メカニズムを解明　大腸がん発生に腸内細菌が関与する分子基盤を提示

ステラ・メディックス — Wed, 12 Nov 2025 02:15:06 +0000

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大阪公立大学大学院理学研究科の川西優喜教授らの研究チーム（静岡県立大学・京都府立大学との共同研究）は、腸内細菌が産生する毒性物質コリバクチン（colibactin）がDNA損傷を引き起こす仕組みの一端を解明した。
コリバクチンを産生する大腸菌は、DNA鎖間架橋（ICL）修復能力を欠くヒト細胞に対して特に強い遺伝毒性を示し、大腸がん発生の分子メカニズムに関与していることが示唆された。
研究成果は国際誌Genes and Environment（2025年9月22日オンライン版）に掲載された。

【要点①】コリバクチン産生大腸菌がDNA鎖間架橋（ICL）を誘発し、染色体異常と細胞増殖抑制を引き起こす。

【要点②】 ICL修復不能細胞では遺伝毒性・細胞毒性が著しく上昇。

【要点③】コリバクチン除去が大腸がん予防の新戦略となる可能性。

概要

ヒトの腸内には約1,000種の細菌が共存し、食生活や生活環境により構成が異なる「腸内細菌叢（マイクロバイオータ）」を形成している。
近年、一部の腸内細菌が産生する遺伝毒性物質コリバクチンがDNA損傷を引き起こすことが報告され、大腸がんの新たな原因物質として注目されている。
本研究では、日本人の大腸がん患者の腸内から分離したコリバクチン産生大腸菌を用いて、DNA損傷・染色体異常・細胞増殖への影響を検証した。

研究の内容と結果

研究チームは、日本人の大腸がん患者由来のコリバクチン産生大腸菌（菌株50および253）をヒト細胞株に感染させ、遺伝毒性を評価した。
結果、DNA鎖間架橋（ICL）修復機構を欠く細胞株では、修復可能細胞株と比較して明らかに高いDNA損傷（小核保有細胞率の上昇）と細胞毒性が観察された。

これにより、コリバクチンによるDNA損傷はICL形成を介して起こることが示唆され、腸内細菌が宿主DNAに直接損傷を与え得ることが分かった。
本研究は、腸内細菌由来発がん機構の分子基盤を明確にする重要な成果である。

DNA損傷の指標である小核（右上）を持つ細胞。

研究者からのコメント

「日本で罹患数第1位のがんは大腸がんです。
この研究は基礎的な成果ですが、将来的に大腸がん予防に貢献できることを願っています。
ヘリコバクター・ピロリ除菌が胃がん減少に寄与したように、コリバクチン産生菌の除去が大腸がん予防に繋がる日が来るかもしれません。」

— 川西優喜教授（大阪公立大学大学院理学研究科）

今後の展望

コリバクチンの遺伝毒性を明らかにした本研究は、腸内細菌叢と発がんリスクの関連を理解する上で重要なステップである。
将来的には、腸内マイクロバイオーム解析と臨床疫学研究を組み合わせ、腸内菌叢に基づくがんリスク評価モデルの構築が期待される。
また、コリバクチン産生菌を標的としたプロバイオティクスや除菌療法の開発も視野に入る。

論文情報

論文タイトル：DNA cross-link repair deficiency enhances human cell sensitivity to colibactin-induced genotoxicity
著者：Masanobu Kawanishi*, Osamu Tsubohira, Ai Ueshima, Yuuta Hisatomi, Yoshimitsu Oda, Michio Sato, Noriyuki Miyoshi, Michihiro Mutoh, Hideki Ishikawa, Keiji Wakabayashi, Takashi Yagi, Kenji Watanabe
掲載誌：Genes and Environment（Featured Article）
DOI：10.1186/s41021-025-00339-7
掲載日：2025年9月22日
助成：日本学術振興会（JSPS）科研費基盤研究（S）22H04979、日本医療研究開発機構（AMED）革新的がん医療実用化研究事業

3言語要約／Multilingual Summaries

English Summary

Researchers at Osaka Metropolitan University have revealed that colibactin-producing E. coli strains isolated from Japanese colorectal cancer patients cause strong genotoxicity in human cells lacking DNA cross-link repair, suggesting colibactin-induced DNA interstrand crosslinks may play a role in colorectal carcinogenesis.

中文摘要

大阪公立大学的研究团队发现，从日本结肠癌患者肠道分离的产科利巴克菌可诱导DNA链间交联（ICL）损伤，对修复缺陷的人类细胞表现出显著的遗传毒性，提示其可能参与结肠癌的发生机制。

हिन्दी सारांश

ओसाका मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने पाया कि कोलिबैक्टिन बनाने वाले आंत के बैक्टीरिया डीएनए में इंटरस्ट्रैंड क्रॉस-लिंक बनाकर कोशिकाओं को नुकसान पहुँचाते हैं। यह प्रभाव विशेष रूप से डीएनए मरम्मत में कमी वाले कोशिकाओं में अधिक होता है और कोलन कैंसर से जुड़ा हो सकता है।

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肥満犬の健康改善に光、プロバイオティクスとオメガ3がもたらす驚きの効果

ステラ・メディックス — Wed, 28 Feb 2024 12:39:42 +0000

研究の概要

研究の主題→肥満犬におけるプロバイオティクス、オメガ3系脂肪酸、ビタミン、ミネラルの補給が生化学マーカーと腸内フローラに及ぼす影響。
研究の焦点→肥満とそれに伴う代謝機能障害、炎症反応、肝機能への関与。
研究期間→35日間。
対象→肥満成犬10匹。
サプリメント成分→シリブム・マリアナム抽出物: 2.52%、コリンクロリド: 0.80%、バチルス・サブチリス: 6.40%、フラクトオリゴ糖: 0.50%、大麦由来ベータグルカン: 0.50%、ベタイン: 0.90%、n-3多価不飽和脂肪酸（n-3 PUFA）: 6.40%（魚油含む、EPA 27%、DHA 16%）、ビタミンB12: 0.00002%、ビタミンC: 0.15%、アルファトコフェロール: 3.40%、亜鉛: 0.93%、マグネシウム: 1.65%、アルギニン: 0.40%、タウリン: 2.40%、加水分解タンパク: 24.30%、マルトデキストリン: 48.75%。
評価方法→7日ごとの臨床および実験室評価。
観察結果→サプリメント投与によりALP、グルコース、直接ビリルビン、CRPの有意な減少が観察され、炎症の減少および代謝状態の改善を示す。
腸内フローラへの影響→アルファ多様性の有意な減少と短鎖脂肪酸と乳酸の総量の低下を観察。ベータ多様性は明確なパターンを示さず。
課題→微生物群における個体間の変動性がサプリメントの効果を確実に検出することの妨げとなっているため、具体的な貢献に関するさらなる調査が必要。

補足

Silybum marianum（シリブム・マリアナム、またはマリアアザミ）は、キク科に属する二年生植物です。この植物から抽出される成分の中で最も重要な活性成分はシリマリンと呼ばれ、これは様々なフラボノイドから構成されるフィトコンプレックス（植物成分の複合体）です。シリマリンには、シリビン、イソシリビン、シリクリスチン、シリダイアニンなど、いくつかの重要なフラボノイドが含まれていますが、これらは主に植物の果実や種子に集中しています。

種の多様性は対象とする空間および時間によって異なる。ある時点での、ある生息地内の多様性をα多様性、すべての生息地での多様性をγ多様性という。そして、異なる生息地間での多様性の相違をβ多様性という。

参考文献

PubMed: Supplementation with Silybum marianum Extract, Synbiotics, Omega-3 Fatty Acids, Vitamins, and Minerals: Impact on Biochemical Markers and Fecal Microbiome in Overweight Dogs

統計数理 2012; 第60巻: 263–278

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