微生物は人間のガン撲滅にも役立つのでしょうか？ ——腸内フローラの新たな治療の可能性

微生物は人間のガン撲滅にも役立つのでしょうか？ ——腸内フローラの新たな治療の可能性

私たちは生まれた瞬間から、腸内に微生物が定着し始めます。当初、乳児の腸は無菌ですが、出産、その後の授乳、環境への曝露中に母親の微生物にさらされることで、腸内細菌叢は徐々に確立されます。時間が経つにつれて、これらの微生物群集は豊かになり、安定し続け、複雑で多様な生態系を形成します。

図1 乳児期の腸内細菌叢の発達

(画像は https://biorender.com/ より改変)
腸内細菌叢は、食物の消化や栄養素の吸収に関与するだけでなく、免疫システムを調整し、免疫細胞が「自己」と「非自己」を識別できるように訓練することで、病原体の侵入に抵抗します。近年、科学者たちは腸内細菌叢とがんの間に興味深い潜在的な関係があることを発見しました。従来の癌治療（手術、化学療法、放射線療法など）はある程度腫瘍を抑制できますが、多くの副作用や限界もあります。近年、免疫療法などの新しい治療法ががん治療に新たな希望をもたらしています。しかし、その有効性は患者によって大きく異なります。研究により、腸内細菌叢はがん治療への反応に影響を与える重要な要因の 1 つである可能性があることが示されています。腸内細菌叢を調節することで、がん患者の治療成果が向上し、生存率が向上することが期待されています。

腸内細菌とは何ですか?

腸内細菌叢とは、細菌、真菌、ウイルス、その他の未知の微生物など、人間の腸内に生息するさまざまな微生物の総称です。中でも細菌は腸内微生物群の主成分であり、腸内微生物群全体の99％以上を占めています。主に、偏性嫌気性菌（バクテロイデス、ビフィズス菌、クロストリジウムなど）と通性嫌気性菌または好気性細菌（大腸菌、連鎖球菌など）が含まれます。これらの微生物は腸内で複雑な生態系を形成しており、小腸や大腸など部位によって微生物の構成も異なります。

腸内細菌叢の構成は、遺伝、年齢、食習慣、ライフスタイル、環境など、多くの要因によって影響を受けます。健康な人の場合、腸内細菌叢は通常、動的平衡状態にあります。加齢とともに、腸内細菌叢の多様性は減少し、有害な細菌の割合が増加する可能性があります。腸内微生物と宿主の間には複雑な相互作用関係が形成され、腸の正常な機能を維持するだけでなく、全体的な健康にも大きな影響を及ぼします。

図2 腸内細菌叢の分布（出典：https://www.vcg.com/creative/1454398491.html）

腸内細菌は腫瘍形成にどのように影響しますか?

腸内細菌叢が健康と病気に果たす重要な役割は、腸内細菌叢ががんの発生と進行に深く関係していることから、特にがんの分野でますます注目を集めています。健康な腸内細菌叢は、がんと闘う上で重要な役割を果たします。一部の有益な細菌（ビフィズス菌や乳酸菌など）は、免疫反応を調節し、炎症を抑制し、免疫細胞の活動を高めることで、がん細胞を認識して排除する身体の能力を向上させることができます。例えば、短鎖脂肪酸などの代謝物は免疫細胞の機能を高め、抗腫瘍免疫反応を促進することができる[1]。注目すべきは、一部の有害な細菌（大腸菌の特定の病原性株など）は、細胞膨張致死毒素やコリシンなどの遺伝毒素を生成する可能性があり、これが腸細胞の DNA に直接損傷を与え、遺伝子変異を誘発して大腸がんのリスクを高める可能性があるということです。さらに、腸内細菌叢の不均衡により免疫システムの監視機能が弱まり、癌細胞が免疫システムから逃れ、腫瘍の増殖と転移を促進する可能性がある[2]。

食事、プロバイオティクス、プレバイオティクスなどの介入を通じて腸内細菌叢を調節することが、がんの予防と治療の新たな戦略になると期待されています。例えば、食物繊維が豊富な食品は、有益な細菌の増殖を促進し、腸内微生物生態系を改善し、がんのリスクを軽減します。したがって、腸内細菌叢とがんの関係についての詳細な研究は、がん治療のための新しいアイデアとターゲットを提供するだけでなく、がんの予防と健康管理のための新しい道を切り開きます。

図 3 腫瘍における腸内微生物の役割 (出典: https://www.vcg.com/creative/1431623445.html)

がん治療における腸内細菌の可能性

がんという言葉に人々が怯えるこの時代に、がんの治療選択肢は次々と登場しています。よく知られている化学療法、放射線療法、そして待望の免疫療法などです。腸内微生物の調節は、体の免疫力を高め、腫瘍の成長と浸潤を抑制するだけでなく、治療耐性を高め、副作用を軽減できることが研究でわかっています。

まず、化学療法において彼らがどのように「その能力を発揮」するかを見てみましょう。

化学療法は、がんと闘う伝統的な方法の 1 つであり、急速に分裂する細胞を殺したり制御したりするために薬剤を使用することを指します。しかし、これは多くの場合、一部の正常細胞に損傷を与え、重大な副作用を引き起こし、患者は吐き気、下痢、脱毛、疲労などの有害反応を経験することになります。腸内細菌叢は、がん細胞に対する薬剤の細胞毒性効果を促進する腫瘍微小環境を提供し、薬剤誘発性の免疫原性細胞死後の抗がん適応免疫を維持することで、化学療法の有効性を調節することができます。大腸菌など一部の細菌は化学療法薬の毒性に影響を及ぼす可能性があります。プロバイオティクスは、バリア機能を維持したり炎症因子を阻害したりすることで、粘膜炎や下痢を緩和する可能性もあります。最も典型的な例はゲムシタビンであり、膵管腺癌の治療におけるその有効性は腸内微生物によって影響を受ける可能性がある。ガンマプロテオバクテリアはゲムシタビンを代謝し、不活性な 2′,2′-ジフルオロデオキシウラシルに変換することができます。したがって、将来的には抗γプロテオバクテリア抗生物質と化学療法を組み合わせることで、ゲムシタビンの抗癌効果を高めることが可能になるかもしれません。さらに、腸内微生物の代謝物である酪酸も、アポトーシスを誘導することで癌細胞に対するゲムシタビンの効力を高めることができます。

あまり驚かないでください。腸内細菌叢は、従来の化学療法において重要な調節的役割を果たすだけでなく、腫瘍免疫療法においても重要な役割を果たします。

免疫療法は、宿主の免疫系が腫瘍細胞と戦えるようにする革新的な癌治療法です。

免疫療法は有望な結果を示していますが、免疫チェックポイント阻害療法を受けた患者間で客観的奏効率は大きく異なり、場合によっては 30% 未満になることもあります。さらに、免疫チェックポイント阻害療法は宿主の免疫系を過剰に活性化させ、免疫関連の有害事象（軽度から重度、さらには生命を脅かす皮膚、胃腸、内分泌の副作用を含む）を引き起こす可能性があります。

しかし、私たちの「微生物の友達」はどうして何もせずに傍観できるのでしょうか?彼らの最も直接的な支援は、免疫療法の有効性を向上させることです。特定の細菌（ビフィズス菌）は免疫細胞を活性化することで抗腫瘍効果を高めることができます。糞便微生物移植やプロバイオティクス（有益な細菌または免疫増強効果のある細菌から作られる）を免疫抑制補助剤として使用することで、私たちの「微生物の友人」を効果的に人体を守る戦いに参加させることができます。もちろん、それらは免疫療法に対する反応の予後バイオマーカーとしても機能し、治療選択の精度を向上させます。腸内細菌の多様性が高ければ高いほど、治療中の免疫療法に対する反応率が高くなります。それだけでなく、腸内細菌叢の代謝産物も非常に有用です。これらは他の細菌の組成と活動を調節することができ、短鎖脂肪酸、インドールプロピオン酸、トリプタミンなど、腸管バリアを通過して宿主の生理機能に影響を与え、免疫を活性化するものもあります。

免疫チェックポイント阻害療法は、個人によって治療効果が異なるため、免疫療法の成功は各患者の生理学的特性と腫瘍特性に大きく依存し、個別化治療が成功の鍵となります。腸内微生物は、腫瘍の免疫反応と免疫療法においてかけがえのない重要な役割を果たします。したがって、FMT、プレバイオティクス、プロバイオティクス、抗生物質、ワクチンを含むマイクロバイオーム精密医療は、より安全で効果的な癌治療における理想的な微生物治療アプリケーションであると考えられています。腸内細菌叢は、きっと人間の健康と安全を守る忠実な守護者となるでしょう。

腸内細菌を制御してがんを予防する方法

腸内細菌は私たちの健康と非常に密接な関係がありますが、腸内細菌を整えることでがんを予防できるのでしょうか？

前回の紹介から、腸内細菌叢は生まれつきのものではないことが分かりました。胎児は子宮の中では無菌状態ですが、出生後は新鮮な空気を吸ったり食べ物を一口食べたりすることで、大量の菌類が体内に取り込まれます。彼らは、新たな肥沃で耕作されていない「草原」を発見し、そこに「キャンプを設営」して「南と北の征服」に取り組み、安定した細菌群集を形成することに意欲的です。腸内細菌叢がどのように生成されるかを知ることで、腸内細菌叢を調節する方法を知ることができます。

まず第一に、「牧草地」を肥沃に保つことです。バランスの取れた食事を摂り、野菜、全粒穀物、繊維質が豊富なその他の食品を多く摂りましょう。完全に消化することはできませんが、腸内細菌叢を栄養たっぷりで健康に保つことができ、さまざまなビタミンや微量元素を補給することもできます。

2 つ目は、「牧草地」での良好な天候と収穫を確保すること、つまり定期的な作業と休息と食事です。疑問に思う人もいるかもしれません。ダイエットは理解できるが、このような休息と仕事はどうやって正当化できるのでしょうか?実際、腸内細菌叢は長年にわたり共存してきた結果、独自の体内時計と食生活を形成してきました。つまり、腸内細菌叢は私たちに適応するはずなので、腸内細菌叢をより安定させたいのであれば、生活習慣や食生活を規則正しくするべきなのです。そうしないと、腸内細菌叢は長い間予測不可能になり、風や雨がランダムに発生します。腸内細菌叢にも「気質」があり、一度バランスが崩れると、どのような病気を引き起こすかは誰にも予測できません。

もちろん、同じスレッドに従って、新しいメンバーを追加することもできます。つまり、有益な腸内細菌叢を「手動で追加」するのです。大豆製品をもっと食べ、ヨーグルトをもっと飲み、プロバイオティクスを継続的に「草原」に空中投下すれば、腸内共生細菌のチームが成長しない心配はありません。

最も重要な警告は、腸内の「牧草地」の生態学的バランスを確保することです。決して「敵を1000人殺して自分の800人を失う」ことを考えず、盲目的に抗生物質を乱用しないでください。腫瘍の発生は人間の免疫状態や環境要因と密接に関係しており、常在細菌や病原細菌は全身の癌免疫に複雑な免疫影響を及ぼします。私たちが期待しているのは、善人も悪人も一緒に殺され、「骨が野にさらけ出され、何千マイルもの間雄鶏が鳴かなくなる」ような、紛争の徹底的な激化ではなく、紛争の「平和的」解決です。結局、戦争は腸内細菌叢の不均衡を引き起こし、人体にさらに深刻な害をもたらすことになるだろう。

この背後にある科学的思考と健康的な習慣を身につけることへの呼びかけ

「宇宙の広大さを見上げ、種の豊富さを見下ろしてください。」当然ながら、私たちが解明すべき謎は数多くあります。 「腸内微生物」という拡大鏡を通して、私たちは人間と自然との複雑で奥深く、入り組んだ、そして包括的なつながりを目にします。広大な人類文明の長い年月の間に、小さいながらも巨大な生命の集団が静かに私たちとともにありました。彼らは、家のない人類がすべての家に電気が灯るまでの発展を目の当たりにし、蒸気の轟音が電流のきしむ音に変わるのを聞き、暗闇の中でテクノロジーのフライホイールがどんどん速く回転する音を聞いてきました。ついに、ある時点で、彼らは光を見て、初めて人間と知り合うことになった。私たちはこの世界の素晴らしさに驚嘆しなければなりません。人間は自然を無視することはできない。敬意を払い、謙虚になり、創造し、独自のツールを組み合わせ、複数の分野を統合することによってのみ、微生物学、腫瘍学、免疫学などの複数の視点からこのグループを観察し、この世界の真の意味を理解することができます。私たちは皆、腸内細菌叢が人類全体とどのように向き合っているかを目撃しています。彼らはまた、人類が広大な銀河から一歩一歩自らの探求へと進んでいく様子を目撃する証人でもある。私たちはコミュニケーションを図り、生命の謎を解き明かし、人類の健康を追求していきます。

[1] Liu Meng、Zhang Guoan、Guo Qingwei 他。腸内細菌叢の乱れと感染症の関係に関する研究の進展[J]。中国病原生物学ジャーナル、2025年、20(02):262-266+271。
[2]Chen Y、Wang X、Ye Y、Ren Q。がんにおける腸内細菌叢：微生物代謝物と治療戦略に関する洞察。メドオンコル。 2023年12月21日;41(1):25.
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/jTmPa3_RUrCKGk1qmnz18g
[4]Ting NL、Lau HC、Yu J.「がん薬物微生物学：がん治療の成果を最適化するために微生物叢を標的とする」腸。 2022;71(7):1412-1425.土井:10.1136/gutjnl-2021-326264
[5]Kang X、Lau HC、Yu J. 癌免疫療法における腸内細菌叢の調節：治療効果を高めるための微生物の活用。セルレップメッド2024;5(4):101478. doi:10.1016/j.xcrm.2024.101478
[6]パーク EM、チェルヴァナンビ M、ブティアーニ N、クローマー G、ジットフォーゲル L、ワルゴ JA。がんにおける腸と腫瘍微生物叢をターゲットにする。ナショナルメッド2022;28(4):690-703.土井:10.1038/s41591-022-01779-2
[7]https://mp.weixin.qq.com/s/A-7RyGsMiLf8GkFChgnmjA
[8]GOPALAKRISHNAN V.SPENCER C N.NE ZI L,et al,腸内微生物叢はメラノーマ患者における抗PD-1免疫療法への反応を調節する[J].サイエンス、2018、359（6371）：97-103。
[9]SPENCER SP, FRAGIADAKIS GK, SONNENBURG J L. ヒト腸内細菌叢と免疫の相互作用の追求［J］.免疫、2019、51(2):225-239。
[10]周CB、周YL、方JY。がん免疫反応と免疫療法における腸内細菌叢。がんのトレンド。 2021;7(7):647-660. doi:10.1016/j.trecan.2021.01.010