薬が効かない耐性菌を光でピンポイント撃退!世界的脅威アシネトバクターに対する新たな感染症治療へ

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20026-08-28 名古屋大学

名古屋大学と理化学研究所の研究チームは、多剤耐性アシネトバクター・バウマニに対して、細菌自身の栄養獲得機構を利用した新しい光殺菌法(光線力学療法)を開発した。アシネトバクター・バウマニは世界的に深刻な院内感染を引き起こす薬剤耐性菌であり、新たな治療法が求められている。研究では、この細菌が生存に必要なヘム(鉄含有分子)を取り込む際に利用するタンパク質HphAに着目した。HphAが人工金属錯体も結合できることを見出し、光増感剤を結合させて細菌内部へ運び込む「トロイの木馬」戦略を考案した。細菌に取り込まれた光増感剤へ青色光を照射すると、菌体内で活性酸素種が発生し、DNAやタンパク質を損傷させることで最大99.999%の殺菌効果を達成した。本手法は抗生物質とは異なる作用機序であり、既存の耐性機構を回避できる可能性が高い。また標的菌選択性が高く、耐性獲得も起こりにくいと期待される。成果は薬剤耐性菌感染症に対する次世代治療法の開発に重要な道を開くものであり、ACS Infectious Diseases誌に掲載された。

薬が効かない耐性菌を光でピンポイント撃退!世界的脅威アシネトバクターに対する新たな感染症治療へ

<関連情報>

ヘム獲得経路を標的としたトロイの木馬戦略による、超病原性アシネトバクター・バウマニの光線力学的失活 Photodynamic Inactivation of Hypervirulent Acinetobacter baumannii via a Trojan Horse Strategy Targeting Heme Acquisition Pathway

Viet Q. Nguyen,Hiroshi Sugimoto,and Osami Shoji
ACS Infectious Diseases  Published: May 25, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acsinfecdis.6c00032

Abstract

Multidrug-resistant (MDR) pathogens pose a major threat to global health, and novel therapeutics are urgently needed to combat the rapid evolution of antimicrobial resistance. Acinetobacter baumannii is one of the notorious MDR pathogens associated with severe hospital- and community-acquired infections worldwide. Herein, we demonstrate a “Trojan horse” strategy that exploits the recently discovered bacterial heme acquisition protein HphA to selectively sterilize A. baumannii. We found that the hemophore HphA, secreted by virulent A. baumannii strains, can accommodate several synthetic metal complexes such as 5,15-diphenylporphyrin and phthalocyanine that are structurally distinct from heme. Given that the crystal structure of HphA bound to synthetic metal complexes closely resembles that of the heme-bound form, we employed HphA as a carrier for gallium photosensitizers to photoinactivate the hypervirulent and MDR A. baumannii AB5075 strain. Upon photoirradiation, HphA incorporating gallium tetraphenylporphyrin and gallium 5,15-diphenylporphyrin (Ga-DPP) achieved efficient bacterial elimination, while a bromo-substituted Ga-DPP derivative exhibited superior sterilization efficiency, achieving 99.999% bacterial killing. These findings demonstrate that the HphA-mediated heme uptake pathway of A. baumannii can be harnessed to selectively and efficiently deliver photosensitizers, enabling potent photosterilization of antibiotic-resistant A. baumannii.

医療・健康
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