腸内細菌が作り出す毒が大腸がんの引き金に？ DNA損傷のメカニズムの一端を解明

2025年10月30日

理学研究科
プレスリリース

ポイント

◇近年、腸内細菌が作り出す遺伝毒性^※¹物質のコリバクチンが、DNA鎖間架橋（ICL）^※²を引き起こすことが大腸がんの原因ではないかと考えられ、注目されている。

◇日本人の大腸がん患者の腸内から取り出したコリバクチンを産生する大腸菌を用い、ICLが染色体異常の誘発や増殖の阻害を引き起こしているかを調査。

◇コリバクチン産生大腸菌はICLを修復できるヒト細胞株より、ICLを修復できないヒト細胞株に対して、高い遺伝毒性と細胞毒性^※³を示した。

概要

ヒトの腸内には約1,000種類の細菌が生息し、善玉菌や悪玉菌などがお互いに関係を保ちながら腸内細菌叢を形成しており、地域や生活環境、食生活などに依存していることも知られています。近年、腸内細菌叢の一部の細菌が作り出すコリバクチンと呼ばれる遺伝毒性物質が、DNA鎖間架橋（ICL）を引き起こすことが大腸がんの原因ではないかと考えられ、注目されています。

大阪公立大学大学院理学研究科の川西優喜教授、静岡県立大学、京都府立大学の共同研究グループは、日本人の大腸がん患者の腸内から取り出したコリバクチンを産生する大腸菌を用い、ICLが染色体異常の誘発や増殖の阻害を引き起こしているかを調べました。その結果、コリバクチン産生大腸菌はICLを修復できるヒト細胞株より、ICLを修復できないヒト細胞株に対して、高い遺伝毒性と細胞毒性を示すことが判明し、日本人由来大腸菌のコリバクチンの毒性にはICLが関与していることが示唆されました。今後、コリバクチン産生菌の除去などの新たな大腸がん予防策への貢献が期待されます。

本研究成果は、2025年9月22日に国際学術誌「Genes and Environment」にFeatured Articleとしてオンライン掲載されました。

pr202510_kawa01 細胞中に通常の核とは別に存在する小型の核（右上）をもつ細胞。DNAに傷があると細胞分裂の際に本来の核に取り込まれずに細胞質に残ることで生じる。遺伝毒性（DNA損傷）の指標に使用される。

＜研究者からのコメント＞

今日、日本で罹患数第1位のがんは大腸がんです。この研究はとても基礎的なものですが、大腸がんの予防に少しでも役立つことができれば嬉しく思います。コリバクチンの大腸発がんリスク評価の研究はまだまだこれからですが、それは、疫学研究と今回のような細胞レベルの研究などが補完し合いながら進んでいきます。ヘリコバクターピロリの除菌で胃がんが大きく減少したように、コリバクチン産生菌の除去で大腸がんが減少する時がくるかもしれません。

掲載誌情報

【発表雑誌】Genes and Environment
【論文名】DNA cross-link repair deficiency enhances human cell sensitivity to colibactin-induced genotoxicity
【著　者】Masanobu Kawanishi*, Osamu Tsubohira, Ai Ueshima, Yuuta Hisatomi, Yoshimitsu Oda, Michio Sato, Noriyuki Miyoshi, Michihiro Mutoh, Hideki Ishikawa, Keiji Wakabayashi, Takashi Yagi, Kenji Watanabe

【掲載URL】https://doi.org/10.1186/s41021-025-00339-7