微生物学：臨床サーベイランスにより捉えられたファージと病原菌の動的な共進化
Nature 653, 8114 doi: 10.1038/s41586-026-10136-z
細菌はファージによる捕食から身を守るための多様な防御系を利用しており、その多くは水平伝播する転位性遺伝因子にコードされている。一方で、ファージは対抗的な防御を進化させ、絶えず変化する軍拡競争を推し進めているが、これについてはヒト疾患に関連した状況ではほとんど調べられていない。下痢性病原菌であるコレラ菌（Vibrio cholerae）については、患者糞便中の溶菌性ファージICP1量がより多いことが、疾患の重症度の低さと相関している。しかし、溶菌性ファージがエピデミック性コレラ菌の選択を駆動していることを示す直接的な分子的証拠は、まだ示されていない。本研究で我々は、コレラのエンデミック（地域的流行）が起こっているバングラデシュでの臨床サーベイランスによって、最近の記録で最大のコレラアウトブレイク（集団発生）と同時期に選択的一掃を引き起こした寄生性の抗ファージ転位性遺伝因子PLE11の獲得を捉えた。PLE11は、同時流行しているICP1に対して強力な抗ファージ活性を示し、このことから、その急速かつ支配的な出現が説明される。我々は、PLE11がコードするRtaが防御を担っていることを特定し、Rtaはファージ尾部の組み立てを制限するという証拠を示す。我々はまた、実験的進化を用いて、PLE11に対するファージ対抗適応を予測し、収斂進化の結末をもたらす臨床的なICP1の最終的な出現と選択について報告する。さらに我々は、PLEが、水平伝播のためのICP1尾部タンパク質への依存と、Rtaによるファージ尾部の組み立ての制限の間でどのようにバランスを取っているかを見いだした。PLEは、転位性遺伝因子がコードするタンパク質とファージがコードするタンパク質の両方で構成されたキメラ尾部を構築することで、その伝播を確実にしているのである。まとめると我々の知見は、臨床的意義のある状況における、世界的に重要な病原菌とそのウイルスの自然選択の分子基盤を明らかにしている。
