東京工科大学、東京薬科大学、国立健康危機管理研究機構国立感染症研究所の研究グループは、病原性真菌を含むアスペルギルス属の細胞壁を構成する多糖「α-1,3-グルカン」を高感度に検出できるタンパク質プローブを開発しました。

このプローブを用いた検証により、アスペルギルス症を引き起こす病原性真菌アスペルギルスが、可溶性α-1,3-グルカン含有成分を菌体外に放出していることが明らかになりました。本研究成果は、2026年10月26日に国際学術誌「iScience」に掲載されました。

研究の背景と課題

アスペルギルス症は、環境中に広く存在する病原性真菌「アスペルギルス」によって引き起こされる真菌感染症です。特に免疫機能が低下した患者などでは重篤化することがあるため、早期診断が重要とされています。

現在、診断には真菌由来のβ-グルカンやガラクトマンナンなどの多糖を検出する検査が利用されているものの、感度や特異性などに課題があり、新たな検出技術や診断法が求められていました。

新たなプローブと2種類の測定法を開発

研究グループは、アスペルギルスの細胞壁に豊富に存在する多糖「α-1,3-グルカン」に着目しました。α-1,3-グルカン分解酵素を改変することで、α-1,3-グルカンを選択的かつ特異的に認識するタンパク質プローブを開発しました。

測定法として、開発したプローブと発光技術を組み合わせ、30分間の反応で標的多糖を検出できる手法を構築しました。さらに、別の測定法としてサンドイッチELISA様測定法を構築し、より高感度な検出も可能にしました。

可溶性成分の菌体外放出を確認

開発した測定法を用いて複数のアスペルギルス種の培養上清を解析した結果、α-1,3-グルカン構造を含む可溶性成分が検出されました。

α-1,3-グルカンは従来、主に水に溶けにくい細胞壁成分として研究されてきましたが、今回の結果はアスペルギルスがα-1,3-グルカン関連構造を可溶性成分として菌体外に放出していることを示唆しています。

今後の展望

病原性アスペルギルス由来のα-1,3-グルカン含有成分を検出できることから、将来的にはアスペルギルス症の新たな診断マーカー候補としての応用が期待されます。

今後は、菌体外に放出されるα-1,3-グルカン含有成分の分子構造を明らかにし、測定感度のさらなる改善と臨床検体を用いた検証を進める必要があります。また、α-1,3-グルカンはアスペルギルス以外の一部の真菌や細菌にも存在するため診断特異性の検証も必要とされており、これらの課題解決を通じて既存の診断法を補完する新たな検査技術への展開が期待されています。

研究体制および発表論文

本研究を実施した主な研究者は以下の通りです。

• 東京工科大学応用生物学部生物創薬研究室：木村将大助教
• 東京薬科大学薬学部免疫学教室：山中大輔講師、鈴木健斗（同大学薬学研究科博士課程4年）、安達禎之教授
• 国立健康危機管理研究機構国立感染症研究所真菌部：宮澤拳主任研究員

発表論文の詳細は以下の通りです。

• 論文タイトル：An engineered α-1,3-glucanase-derived probe enables sensitive detection of α-1,3-glucan and reveals its soluble release by Aspergillus
• 著者：Kento Suzuki, Masahiro Kimura, Ken Miyazawa, Yoshiyuki Adachi, Daisuke Yamanaka
• 掲載誌：iScience
• DOI：https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.117952

本研究は、日本学術振興会（JSPS）の科学研究費助成事業（基盤研究(B)；課題番号：JP23H02720；研究代表者：山中大輔 分担者：木村将大）および特別研究員奨励費（課題番号：JP26KJ1998；研究代表者：鈴木健斗）、科学技術振興機構（JST）のSPRINGプログラム（課題番号：JPMJSP2134；研究代表者：鈴木健斗）、筑波臨床研究開発機構（T-CReDO）（課題番号：A23-12；研究代表者：山中大輔）、ならびに上原記念生命科学財団（研究代表者：山中大輔）の支援を受けて行われました。

本記事は東京工科大学、東京薬科大学、国立健康危機管理研究機構国立感染症研究所の研究グループによる発表をもとに作成しました。