2025.09.08研究・産学官連携の研究TOPICS 細菌の「DNAを切るハサミ」によるひとゲノムの書き換えががんを起こす

胃がんの主な原因は胃の中に生息するピロリ菌ですが、それがどのようにしてひとのゲノムに働きかけて、がんを起こすかは不明でした。

久留米大学分子生命科学研究所の石川健講師を含む国内多数の研究者と、米国国立がん研究所がリードするピロリ菌ゲノム国際プロジェクト（HpGP）から構成される研究グループは、ピロリ菌ががんを起こすメカニズムの一端を解明しました。

ピロリ菌の持つ特別な制限酵素（DNAを特定の配列で切るハサミ）が、ひとのゲノムに働いて変異と切断を起こし、がんを創り出す証拠を得ました。

本研究の結果は、2025年8月5日付で国際学術誌『PNAS Nexus』に掲載されました。

【研究内容と成果】

●第一の証拠は、世界中のピロリ菌を集めてゲノムを読んで、「胃がん患者由来であること」と、
「この制限酵素を持つこと」との相関を明らかにしたことです。
●第二の証拠は、胃がんのゲノムでは、この制限酵素が塩基を切り出す配列で変異が頻発していたことです。
●第三の証拠として、ひと細胞にピロリ菌を感染させると、この制限酵素によってゲノムの切断が
起きました。
●第四の証拠として、細菌の変異検出実験系で、この制限酵素は変異生成を１０倍以上高めました。

この制限酵素は、DNAから塩基（アデニン、A）をまず切り出す「塩基切り出し型」という新型です。他の種類のがんについても、ゲノムの変異の特徴から，特定の細菌の特定の制限酵素が関わっていることを予想しました。

この発見によって、がんのでき初めの理解に突破口が開けました。がんの医療にも影響が及ぶでしょう。

〔ピロリ菌が胃がんを起こすしくみ。ピロリ菌が作る制限酵素（DNAを切るハサミ）が、ヒトの胃の細胞に入りこみ、ゲノムDNAの特定の場所で塩基を切り出して、点変異と鎖切断によるゲノム再編を起こす。それらが胃がんの元になる。〕

発表論文

雑誌名：PNAS NEXUS

タイトル：Helicobacter pylori base-excision restriction enzyme in stomach carcinogenesis
（ピロリ菌の塩基切り出し型制限酵素と胃がん発生）

著者名：Masaki Fukuyo, Noriko Takahashi, Katsuhiro Hanada, Ken Ishikawa, Česlovas Venclovas, Koji Yahara, Hideo Yonezawa, Takeshi Terabayashi, Yukako Katsura, Naoki Osada,Atsushi Kaneda, Maria Camargo, Charles Rabkin, Ikuo Uchiyama, Takako Osaki, and Ichizo Kobayashi.

掲載日：2025年8月5日　

URL：https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf244

【本研究への助成】

本研究は、以下の支援を受けて行われました。

●科学研究費助成事業 19K22543（小林一三代表）
　「ピロリ菌の塩基切り出し型制限酵素は胃がんの原因か？」

●科学研究費助成事業　22K07164（福世真樹代表）
　「新規変異シグナチャー解析手法による癌変異源の解明」

●科学研究費助成事業　221S0002、16H06279（黒川顕代表）
　「先進ゲノム支援」

研究者リスト

福世真樹　千葉大学　大学院医学研究院
高橋規子　杏林大学医学部
花田克浩　大分大学医学部
石川健　　久留米大学分子生命科学研究所
Česlovas Venclovas Vilnius University, Life Sciences Center
矢原耕史　国立感染症研究所薬剤耐性研究センター
米澤英雄　杏林大学医学部、東京歯科大学微生物学講座
寺林健　　大分大学医学部
桂有加子　京都大学ヒト行動進化研究センター
長田直樹　北海道大学　大学院情報科学院
金田篤志　千葉大学大学院医学研究院、千葉大学健康疾患オミクスセンター
M. Constanza Camargo　米国国立がん研究所, Division of Cancer Epidemiology and Genetics
Charles S. Rabkin　米国国立がん研究所, Division of Cancer Epidemiology and Genetics
内山郁夫　基礎生物学研究所ゲノム情報研究室
大崎敬子　杏林大学医学部
小林一三　杏林大学医学部、基礎生物学研究所ゲノム情報研究室、
　　　　　　法政大学マイクロ・ナノテクノロジー研究センター、
　　　　　　東京大学大学院新領域創成科学研究科