病原性細菌：FimHアンタゴニストによる腸内の尿路病原性大腸菌の選択的除去
Nature 546, 7659 doi: 10.1038/nature22972
尿路病原性大腸菌（UPEC）による尿路感染症（UTI）の罹患者は、年間で1億5000万人に上る。効果的な抗生物質治療はあるものの、患者の30～50％がUTIを再発する。加えて、最終手段とされる抗生物質治療に抵抗性を持つUPECへの罹患が増加しており、最近ではカルバペネムやコリスチンへとその抵抗性が拡大していることから、UTIは抗生物質抵抗性という危機の主要な例と見なされ、細菌感染の治療や予防のための新たな方法の必要性が強調されている。UPEC株は腸内に病原巣を確立し、そこから糞便内に排出されるが、尿道周囲や膣に定着することがあり、次いで尿道をさかのぼって尿路に到達するとUTIを引き起こす。UPEC分離株は、最大で16種類の異なるシャペロン-アッシャー経路線毛をコードしており、線毛のそれぞれの型は、宿主や環境で生息のための定着を可能にすると考えられる。例えば、1型線毛の付着因子FimHは、膀胱表面のマンノースに結合し、膀胱での定着を仲介する。しかし、UPECが腸内に残存する機構については、ほとんど知られていない。今回我々はマウスモデルを用い、F17様線毛および1型線毛が腸内定着を促し、結腸陰窩に沿って分布する上皮細胞に異なる結合をすることを示す。系統ゲノミクス解析および構造解析から、F17様線毛は、腸内病原菌が有する線毛の型に近縁であることが分かったが、これらは腸管外病原性大腸菌に限定されていた。さらに我々は、高親和性の阻害性マンノシドM4284によりFimHを標的化すると、遺伝的に多様なUPEC分離株の腸内定着が減少することを示す。この標的化は同時にUTIでも効果を示し、腸内微生物相の構成を大きく乱すことはなかった。マンノシドは、腸内のUPEC病原巣を選択的に除去することで、UTIの罹患率および再発率を有意に減少させられる可能性がある。
