猫が避ける寄生虫が科学者によって医療兵器に変わるかもしれない

トキソプラズマ・ゴンディについて話すとき、猫によく見られる寄生虫なので、私たちはすぐに猫を思い浮かべることが多いです。トキソプラズマ原虫は胎児の健康を危険にさらす可能性があるため、妊婦はトキソプラズマ原虫に対して非常に警戒しています。しかし、科学者たちは最近、トキソプラズマ原虫がいくつかの脳疾患の治療手段として使用できる可能性があることを発見しました。

なぜ寄生虫が病気の治療に使えるのでしょうか?まずはトキソプラズマの特徴から始めましょう。

トキソプラズマ・ゴンディとは何ですか？

一見すると、トキソプラズマ・ゴンディという名前から、弓のような形をしていて、回虫やミミズのようにくねくね動く虫だと思う人もいるかもしれません。実際、トキソプラズマ原虫はもっと小さいのです。これは単細胞寄生虫であり、長さは 3.5 ～ 6.5 μm、幅は 1.5 ～ 3.5 μm です。その形は弓というよりバナナに似ています。

図 1 トキソプラズマ原虫の顕微鏡写真 (画像はWikiより)

トキソプラズマは、猫、鳥、豚、人間など多くの動物に生息しています。トキソプラズマは日和見寄生虫であり、体の免疫機能が正常であれば、トキソプラズマ感染は通常、臨床症状を示さないことを意味します。

トキソプラズマのライフサイクルには 2 つの宿主が必要です。中間宿主には爬虫類、魚類、昆虫、鳥類、哺乳類、人間が含まれ、終宿主は猫だけです。

トキソプラズマ・ゴンディは人間にも感染し、「後天性トキソプラズマ症」を発症させる可能性があります。ウイルスに感染した成人にはほとんど症状がありませんが、トキソプラズマに感染した子供は視力障害、肺炎、脳炎などの症状を発症することがあるため、予防が必要です。

妊婦がトキソプラズマ症に感染すると、大きな害を及ぼす可能性があります。トキソプラズマは胎児に感染して「先天性トキソプラズマ症」を引き起こし、胎児に知的障害、視覚障害、てんかん、精神発達障害などの多くの深刻な後遺症を残す可能性があるためです。したがって、妊婦のトキソプラズマ原虫検査は非常に必要であり、感染している場合は、的を絞った治療が必要です。

トキソプラズマが人体に害を及ぼす重要な理由の一つは、中枢神経系に侵入する可能性があることです。しかし、まさにこの特性ゆえに、一部の科学者は現在、トキソプラズマを「改良」し、有効活用しようとしている。

トキソプラズマ・ゴンディは人間にどのような影響を与えるのでしょうか?

タンパク質はバイオメディカルにおける重要なツールであり、多くの医薬品はタンパク質です。しかし、タンパク質はサイズが大きい生体高分子であり、宿主の免疫系と相互作用し、障壁（血液脳関門など）を通過するのが困難です。これらをいかに効果的に標的細胞に届けるかが、医療界を悩ませる大きな問題となっている。

トキソプラズマ原虫は、人間の腸から中枢神経系に自然に侵入することができます。科学者たちは大胆なアイデアを思いついた。トキソプラズマ原虫を改変することで、脳に治療用タンパク質薬を届けることができるのではないか？

最近、Shahar Bracha氏らは研究結果をNature Microbiology誌に発表した。彼らは、トキソプラズマ原虫の2つの分泌器官であるロプトリー小体と濃密顆粒を利用してマウスの脳細胞にタンパク質を送達する新しい戦略を考案した。

彼らは寄生虫の細胞小器官内に存在するタンパク質を選択し、それを人間の神経疾患の治療に効果があることが知られているさまざまなタンパク質と融合させた。その結果、これらの大きなタンパク質は両方の細胞小器官を介して同時にニューロンに送達できることが示された。

図3 トキソプラズマ原虫の分泌システムの改変による高分子治療用タンパク質のニューロンへの送達（画像出典：文献3）

科学者らは概念実証として、脳の発達に影響を及ぼす稀な神経疾患であるレット症候群の治療に用いられるタンパク質MeCP2を試験し、マウスのニューロンに送達されて標的DNAに結合し、細胞、ニューロン、脳オルガノイド内の宿主遺伝子発現を変化させることができることを発見した。

同時に、目的の出産部位以外では寄生虫はほとんど検出されず、出産後に明らかな炎症は発生しませんでした。科学者らは、この発見は治療用タンパク質を送達する新たな方法を提供する可能性があるが、その有効性と安全性を理解するにはさらなる研究が必要だと述べている。

図4 トキソプラズマ・ゴンディ（蛍光標識）がマウスの脳細胞に侵入する様子を示す3D画像（画像出典：文献3）

トキソプラズマ原虫を予防するには？

確かに猫はトキソプラズマ原虫を人間に感染させる可能性がありますが、だからといって猫を撫でる楽しみを諦める必要はありません。猫はトキソプラズマを持って生まれるわけではないので、トキソプラズマに感染した中間宿主と接触した場合にのみ感染します。

図2 猫（写真提供：著者撮影）

猫が感染すると、トキソプラズマ原虫は主に猫の腸細胞に生息し、血流を通じて他の臓器にも侵入する可能性があります。 2～4週間後、卵は猫の糞便とともに体外に排出されます。トキソプラズマ原虫を運ぶ糞便に触れると、その周囲にいる猫も感染します。

したがって、次のような予防策を講じることができます。

① 猫に水道水などの未処理の水を直接飲ませないでください。

② 猫を屋外に放し飼いにしないでください。

③ 猫が生肉や半生肉を直接食べないように、既製のキャットフードや完全に調理された手作りの食べ物を与えることをお勧めします。

④ 猫砂を適時に掃除し、交換してください。

一般的に言えば、トキソプラズマ原虫に感染した猫の大部分は明らかな症状を示さないことに留意すべきです。ごく少数の猫はトキソプラズマ原虫に対する感受性が低く、発熱、息切れ、咳など、中枢神経系、視覚、呼吸器系、胃腸系などに関連する症状が現れる場合があります。

このような症状が現れた場合は、動物病院で「糞便卵検査」や「血清抗体検査」などにより、猫がトキソプラズマに感染しているかどうかを総合的に診断することができます。猫がトキソプラズマ・ゴンディに感染していることが確認された場合は、クリンダマイシンやスルホンアミドなどの抗生物質を投与するか、専門の獣医に相談して適切な治療を受けてください。

参考文献

[1] ウェン・リャンジェン他妊婦におけるトキソプラズマ感染が胎児の成長と発達に与える影響。中国産科婦人科学会誌、2003年、38(6):331-333。

[2] 王秦英ら感染症、中国医科技術出版社、2016年。

[3]Shahar Brachaら複数の大きな治療用タンパク質をニューロンに細胞内送達するためのトキソプラズマ・ゴンディ分泌システムの設計。ネイチャー微生物学、2024年、9:2051–2072。

企画・制作

著者: Denovo チーム

レビュー丨張宇、研究者/博士、中国疾病予防管理センター、国家健康科学専門家

企画丨Ding Zong

編集者: ディン・ゾン

校正：徐来林

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