腸内細菌叢と腫瘍：ミクロの世界のゲーム

著者：長治人民病院主治医 王宇

評者: 長治人民病院主任医師 趙軍

1. 腸内フローラ：体内の守護者

私たちの体には巨大な「微生物王国」があり、腸内細菌叢はこの王国の主な戦闘力です。それらは消化器系の重要な部分であるだけでなく、私たちの健康を守る忠実な守護者でもあります。あなたの腸が城のようなものだと想像してください。そして、これらの細菌はそこに駐留し、昼夜を問わず要塞を守っている兵士です。

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腸内細菌叢は主に、善玉菌、中性菌、有害菌の3種類で構成されています。乳酸菌やビフィズス菌などの有益な細菌は、食物残渣を発酵させて短鎖脂肪酸（SCFA）を生成し、腸細胞にエネルギーを供給し、腸のバリア機能を維持するのに役立ちます。中性細菌は通常、平衡状態にあり、明らかな利益をもたらすことも、害を及ぼすこともありません。しかし、悪玉菌が優勢になると問題が発生します。悪玉菌は炎症を引き起こし、腸のバリアを損傷し、さらには病気を促進することもあります。

図2 オリジナル著作権画像、転載禁止

腸内細菌叢の役割をより深く理解するために、科学者たちはそれを「第二のゲノム」に例えています。研究によると、腸内細菌叢の数は 1014 に達することがわかっており、これは人体の細胞数の 10 倍以上です。それらは、栄養素の吸収、免疫調節から精神的健康に至るまで、さまざまな生理学的プロセスに関与しています。この目に見えない味方のグループがなければ、私たちの健康は脆弱になると言えるでしょう。

2. 腸内細菌叢と腫瘍の発生および発達

腸内細菌叢の生態学的バランスが崩れると、腸内細菌叢は病気の共犯者になります。この不均衡は「腸内細菌叢異常」と呼ばれます。近年の研究では、腸内細菌叢の乱れが大腸がん、胃がん、乳がんなどさまざまながんの発生と深く関係していることが明らかになっています。では、腸内細菌叢はどのようなメカニズムを利用して腫瘍の発生と発達を促進するのでしょうか?

まず、特定の有害な細菌が直接的または間接的に腫瘍の発生を促進する可能性があります。例えば、毒素原性大腸菌は DNA にダメージを与える毒素を分泌することでがんのリスクを高める可能性があります。さらに、ヘリコバクター・ピロリ感染は世界保健機関によってクラス I の発がん性物質として分類されています。慢性胃炎を引き起こし、胃粘膜細胞の異常増殖につながります。

第二に、腸内細菌叢の不均衡によって局所の微小環境が変化し、腫瘍の成長が促進される可能性もあります。たとえば、一部の細菌によって生成される代謝物（二次胆汁酸など）には炎症誘発作用があり、これらの物質に長期間さらされると、多くの腫瘍発生の温床となる持続的な炎症反応を引き起こす可能性があります。

さらに驚くべきことは、腸内細菌叢が「腸肝軸」や「腸脳軸」を通じて人間の健康にも影響を及ぼす可能性があるということです。例えば、腸内の特定の細菌は免疫系を活性化し、炎症誘発因子を血液循環に放出し、最終的に肝臓や他の組織に到達して全身性炎症反応を引き起こします。このメカニズムは、膵臓がんや肺がんなどの腸以外の腫瘍と腸内細菌叢との関連の根底にある可能性があります。

したがって、腸内細菌叢のバランスを保つことは、消化器系の健康に関係するだけでなく、がんを予防する能力にも直接影響を与える可能性があります。

3. 腸内細菌叢の腫瘍治療への影響

精密医療の発展に伴い、腫瘍治療における腸内細菌叢の重要な役割が徐々に認識されるようになりました。従来の化学療法薬であれ、新しい免疫療法であれ、その有効性は腸内細菌叢の影響を受ける可能性があります。

免疫チェックポイント阻害剤（ICI）を例にとると、このタイプの薬剤は、免疫系に対する腫瘍の阻害効果を軽減することで抗腫瘍効果を高めます。しかし、免疫療法の有効性は患者によって大きく異なり、その主な要因は腸内細菌叢の構成です。研究により、特定の有益な細菌を持つ患者は ICI に対して高い感受性を示す傾向があることがわかっています。逆に、腸内に有害な細菌が多すぎると、免疫療法の効果が弱まる可能性があります。

同様に、化学療法の分野でも腸内細菌叢は重要な役割を果たします。たとえば、特定の細菌は化学療法薬を代謝することができ、その結果、その薬の作用と毒性に影響を与えます。マウスを使った研究では、腸内細菌叢が欠乏しているマウスはオキサリプラチン治療を受けた後、抗腫瘍効果が大幅に低下したことが示されました。これは、患者の腸内細菌叢の状態を最適化することが化学療法の有効性を改善するための新しい戦略となる可能性があることを示唆しています。

さらに、新たな治療法として、糞便微生物移植が徐々に臨床現場に応用されつつあります。健康なドナーの腸内細菌叢を患者に移植することで、腸内細菌叢のバランスを回復できるだけでなく、腫瘍治療の全体的な有効性も向上する可能性があります。

IV.未来を見据えて：基礎研究から臨床応用まで

腸内細菌叢と腫瘍の関係に関する研究は大きく進歩しましたが、まだ解明されていない領域が数多く残されています。たとえば、腫瘍の発生と発達を実際に決定するのは、どの特定の細菌種または代謝物でしょうか?個別介入計画をどのように設計するか?これらの質問に対する答えにより、腫瘍治療の潜在的なターゲットがさらに明らかになるでしょう。

基礎研究から臨床応用までにはまだまだ長い道のりが残っています。科学者たちは現在、腸内細菌叢に基づいた診断ツールと治療法の開発に取り組んでいます。例えば、メタゲノミクス技術を使用して患者の腸内細菌叢の特徴を分析すると、腫瘍の早期スクリーニングが可能になります。プロバイオティクスサプリメントや食生活の調整により、患者の予後が改善すると期待されています。

注目すべきは、ライフスタイルの選択も腸内細菌叢の状態を大きく左右するということです。食物繊維を多く含む食事、規則正しい生活、適度な運動は、腸内細菌叢の多様性を維持するのに役立つことがわかっています。したがって、現代の医療手段に頼ることに加えて、私たち一人ひとりが日常の行動を通じて自分自身の「都心の警備員」を守ることができるのです。

科学技術の進歩により、腸内細菌叢と腫瘍の間の複雑な関係が最終的に解明されると信じています。この日が来れば、がんと闘う方法は完全に変わるでしょう。

参考文献

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