【東京科学大名誉教授監修】バクテリオファージとは？仕組み・安全性・活用例をわかりやすく解説

バクテリオファージ（ファージ）とは、細菌だけに感染するウイルスです。
人には感染せず、自然界や私たちの体内にも広く存在しています。
近年は、抗生物質が効きにくい細菌への新たな対策として研究が進んでいます。

バクテリオファージとは何か

「ファージ（phage）」とは「食べるもの」を意味し、細菌を溶かす性質から名付けられました。

ファージは核酸（ＤＮＡまたはＲＮＡ）とタンパク質の殻からできています。

バクテリオファージは危険？人に感染する？

ファージは「ウイルス」と聞くと危険なもののように感じられるかもしれません。ファージは細菌の細胞内で増殖しますが、人の細胞には感染しません。

バクテリオファージは自然界だけでなく、人間の体内にも数多く生息しています。
体内に生息しているバクテリオファージが私たちの健康を保つ上で果たしている役割についてはあまり注目されてきませんでした。
しかし、近年の研究では、バクテリオファージは、人間の体内に存在する微生物の複雑なネットワークを調整する役割を果たしていると考えられることから、実は人間の健康に密接にかかわっているのではないかと指摘されています。

バクテリオファージの仕組み

ファージは、脚についているセンサーを使って、ターゲットとする細菌の目印を探します。そして、ファージはその目印を見つけると細菌に感染します。

細菌に感染したファージは細菌の中で増えて、細菌を溶かしてしまいます。

ターゲットとする細菌がある程度少なくなると、ファージもそれに合わせて少なくなっていきます。

バクテリオファージの特異性

ファージは自分がターゲットとしない細菌には見向きもしません。例えば大腸菌（Escherichia coli）をターゲット（宿主）とするファージは大腸菌を退治することができたとしても、アクネ菌（Propionibacterium acnes）には見向きもしません。

大腸菌をターゲットとするファージであっても、すべての大腸菌に効果があるわけではありません。一口に大腸菌といっても実はとても個性豊かなので、1種類の大腸菌ファージだけですべての大腸菌に対応することはできないのです。

ある程度の種類の大腸菌をカバーできるようにするには、複数の種類の大腸菌ファージを組み合わせる必要があります。
このように複数の種類のファージを組み合わせたもののことを、数種の洋酒やジュースなどを混ぜあわせたカクテルになぞらえて「ファージカクテル」と呼んでいます。

ファージカクテルを作成することにより、幅広い範囲の細菌に対応できるようになるだけではなく、耐性菌の出現を抑えることができるようになります。（詳しくはこちらをご覧ください）

バクテリオファージと菌バランス

バクテリオファージはターゲットとする菌を全滅させることはできません。
バクテリオファージは細菌の密度が低下すると細菌に感染しにくくなります。これは、ファージが細菌と巡り合う確率が低下するからです。

自然界では何らかの理由で突発的に数が増えた細菌があると、バクテリオファージが細菌に感染しやすくなります。
つまり、バクテリオファージは増えすぎた細菌を溶菌することで細菌のバランスを整える役目を担っているのです。このようなことを考えると、バクテリオファージは菌のバランスをちょうど良い状態に整えてくれる自然界のモデレーターということができるでしょう。

細菌側も細菌側で常にバクテリオファージ対策を行っているわけではありません。細菌にとってバクテリオファージ対策を講じることの負担はとても大きいので、バクテリオファージ対策はリスクがある状況でだけ行っているのです。

このようにバクテリオファージと細菌は30億年以上互いを全滅させることなく、適度なバランスを保ってきたのです。

なぜファージセラピーが今注目されているの？

現在世界各国で抗生物質の効かない薬剤耐性菌の拡大が深刻な問題となっています。そんな中でファージを利用した「ファージセラピー（ファージ療法）」は耐性菌との闘いにおける一つの突破口として注目されています。
抗生物質のように広範囲の菌を一律に攻撃するのではなく、原因となる細菌に感染するファージを使ってコントロールするという考え方が、ファージセラピーの基本的な理念です。

一方でファージセラピーには解決すべき問題点がいくつかあります。
その一つに治療に際しファージの選択が難しいことが挙げられます。
ファージは感染する相手を厳密に見分けるため、一種のファージが対応できる細菌は限られます。
原因菌を特定しないと、適切なファージを選択することはできません。
その解決策として、複数種のファージを混ぜたファージカクテルをあらかじめ用意しておくことが考えられます。

それからファージセラピーの制度的社会的受容が求められます。
厚労省がファージを薬剤として承認するためには、制度やルールを含め、社会の中で受け入れられる仕組みづくりが必要と考えられます。