人間の体内で毒にも薬にもなる謎のウイルス「バクテリオファージ」とは？

新型コロナウイルス感染症を引き起こす「SARS-CoV-2」やインフルエンザウイルスをはじめとして、自然界には無数のウイルスが存在しています。人間の体内に無数に存在する「バクテリオファージ」と呼ばれるウイルスは、人間の健康維持にとって重要な役割を果たしています。

Why Scientists Are Puzzled By This Virus - YouTube

人間は最大40兆個もの細胞から成る生命体で、一つ一つの細胞には多様なバクテリアが生息しており、「腸内でビタミンを合成する」「口内の酸を中和する」「免疫系のバランスを整える」などの働きを担っています。

これらのバクテリアは放っておくと際限なく増殖して深刻な病気を引き起こすなど、人間の健康に大きな悪影響を与えます。そのため、体内のバクテリアを適切な数に保つための捕食者が必要です。

その役割を担うのがウイルスで、人間の体内には無数のウイルスが存在しており、その数は少なくとも10兆個といわれています。

人間の腸内には少なくとも数兆個のウイルスが生息しているほか、皮膚には約180億個、だ液には1滴あたり1億個ものウイルスが含まれているとのこと。

これまでの研究で、神経と脳を取り囲む脳脊髄液にもウイルスが生息していることが分かっています。

ただし、これらのウイルスのほとんどはただちに人間に悪影響を与えるものではありません。少なくとも腸内に存在するウイルスのうち約97％が常在菌を殺すことに特化した「バクテリオファージ」と呼ばれるウイルスとされています。

バクテリオファージの最も重要な仕事の一つは、体内のバクテリアを殺してバクテリアの数をコントロールすることです。体内でバクテリアを見つけたバクテリオファージは6本の足でバクテリアをつかみ、自らのDNAを放出します。

その結果、バクテリアは新たなバクテリオファージの生産工場へとその役割を変えます。バクテリオファージを生み出し続けたバクテリアは最終的に破裂して新たなバクテリオファージを放出。こうしてバクテリオファージは体内のバクテリアの数を調整しているというわけです。

また、一部のバクテリオファージはバクテリアに対してDNAを注入することで、細菌が人間の体にとって有益な働きをするのを助けています。

DNAを注入されたこれらのバクテリアは腸の粘液層のサポートや炭水化物の効率的な分解を担ったり、炎症から身を守る物質を作り出したりしているとのこと。

この働きのおかげでアレルギー反応を防いだり、自己免疫疾患から身を守ったりすることが可能とされています。

一方で危険なDNAを持ったバクテリオファージがバクテリアを人間の健康にとって危険な存在に変えてしまうことも報告されています。

体内に存在するコレラ菌は通常は人間にとって無害なバクテリアですが、コレラ毒素のDNAを持ったCTXφバクテリオファージがそのDNAをコレラ菌に注入すると、コレラ毒素を産生するようになり、人体に深刻な健康被害をもたらします。

コレラ毒素は腸の細胞に作用し、塩分を大量に放出します。その結果腸内に水が大量に流れ込み、激しい下痢や嘔吐(おうと)を引き起こし脱水症状に陥り、治療が遅れると死亡率は約50％まで高まるとされています。

また、コレラ毒素のDNAを持ったバクテリオファージは患者の下痢や吐しゃ物によって体外に排出され、周囲の人間に感染し、増殖することが可能になる危険な性質を持っています。

同様にφSa3msバクテリオファージに毒素などの危険なDNAを注入された黄色ブドウ球菌は、免疫細胞を過剰に活性化させ、サイトカインの大量放出を引き起こします。その結果、黄色ブドウ球菌が傷付いた組織深くに侵入しやすくなり炎症が激化するとのこと。

バクテリオファージの中には、「がんの撲滅に役立つ可能性のあるウイルス」も含まれています。一部のバクテリオファージは、がん細胞の特異的な適応を狙って攻撃し、標的のがん細胞の死滅を確認すると近くにあるほかのがん細胞へと標的を変え、攻撃を続けるとのこと。

こうした性質を持つがん細胞溶解性ウイルスは、がんの撲滅にとっての重要なツールとなることが示唆されています。