#139 結局コリバクチンって何？コリバクチンのお話を振り返る。

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現役の研究者である鈴木大輔が、腸内細菌にまつわるエピソードをお届けしております🦠

今回のエピソードでは、今週一週間を通してお届けしてきたコリバクチンのお話の総まとめをしていきます！大腸がんの発症に関係するとされるコリバクチンについて、このエピソードを終える頃には深く知ることができているはずです！早速、コリバクチンとは何かからお話していきましょう！

このお話は、聴いて楽しむポッドキャストでも公開しております！ぜひ遊びに来てください！

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遺伝子損傷性物質のコリバクチン

まずは、大腸がんは何故起こるのかというお話からスタートします。大腸がんは、腸を構成する細胞の上皮細胞に遺伝子変異が蓄積されることで、発症、進行するとされるがんです。上皮細胞は、腸の中でも腸内細菌や食べカスと接することから、頻繁に細胞分裂が起こることで知られています。そして、上皮細胞の細胞分裂を司る遺伝子に変異が蓄積されることで、細胞が異常な増殖を呈するようになり、がん化して、やがて転移性の大腸がんになっていきます。

では、どのような要因によって大腸の上皮細胞には変異が入るのでしょうか。それは、遺伝的素因によって先天的に変異を持っているヒトもいれば、喫煙や飲酒など生活習慣によるリスクファクターが影響して後天的に変異が入る場合もあります。

今週のお話のテーマであるコリバクチンは、後天的な変異の発生に影響する、遺伝子損傷性物質です。遺伝子損傷性物質とは、遺伝毒素の一種です。遺伝毒素とは、私達の持っているDNA配列を損傷させるような物質になります。

どのようにコリバクチンがDNA配列を変化させるのかというと、コリバクチンの構造中にあるシクロプロパンと呼ばれる環状の炭素鎖が、DNAに対する共有結合(化学結合)を作り、損傷させるのです。

コリバクチンはどこからくる？

では、コリバクチンはどこからくるのでしょうか？正解は、大腸菌の一種です。大腸菌の学名はE. coliであることから、2006年に発見されたこの物質にコリバクチンと名付けられました。

以後、研究が進むごとに、コリバクチンを作り出せる細菌は大腸菌にとどまらず、Klebsiella pneumoniae、Enterobacter aerogenes、Citrobacter koseriなどの細菌種でも検出されることがわかりました。

コリバクチンが作られる過程は、少し特殊です。コリバクチンは、非リボソームペプチドと呼ばれる、通常のタンパク質合成の過程を経ないタイプの物質で、ポリケチド合成酵素から合成されます。現在は、ポリケチド合成酵素などをまとめた、pksアイランドと呼ばれる遺伝子のまとまりこそが、コリバクチン産生に重要であることが分かっています。

言い換えると、pksアイランドをもつ腸内細菌がコリバクチンを作れるということになります。

コリバクチン産生菌を持つヒトの割合

では、コリバクチンを産生する大腸菌は、どれくらいの割合のヒトが持っているのでしょうか。2012年にARTHURらが行った研究では、健常者でも5人に1人以上が腸内にコリバクチンを産生できる大腸菌をもっていることが明らかとなっています。

この結果は、Martinらの2004年に行われたイギリスの研究のコホートに基づいています。ですから、食生活を始めとした環境要因が異なる日本についても、同じ結論を適応することは難しいです。しかし、少なくとも大腸がんの発症に関与するとされるコリバクチン産生大腸菌は、珍しくはない、ということはできそうです。

では、コリバクチンを産生する細菌を腸内から減らすにはどうすればよいのでしょうか？1つの指針が、2022年10月発表の研究にて紹介されています。この研究では、食事記録と大腸がん発症、そして大腸がん組織に含まれるコリバクチンを産生する大腸菌を調査の対象にしました。すると、加工肉や赤肉を豊富に摂取する西洋式の食事が、pks陽性大腸菌による大腸がんの発症に関連していることを示唆しています。

肉のとりすぎは、腸内でのコリバクチン産生、ひいては大腸がんの発症リスク増加につながると考えられています。これが、コリバクチンの発見から食事との関係までの一連の流れです。

来週のテーマ

いかがでしたでしょうか？腸内細菌というと、短鎖脂肪酸の産生など良い点が注目されがちですが、実は毒素を産生する私達にとっては好ましくない存在の細菌もいることが、今週を通してお伝えできればと思いお話してきました。もし分からないことがあれば、過去のエピソードを振り返ってみてください。それでも分からなければ、お気軽にコメントしてください！

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最後に、来週のテーマを発表します！来週は、腸内細菌の日内変動についてお届けします！ご期待ください！

以上、コリバクチンのお話についてのまとめでした！

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