脂肪の多い食事に関連した腸内微生物が腫瘍を増殖させる

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16 5月 2024
脂肪の多い食事に関連した腸内微生物が腫瘍を増殖させる

https://www.nature.com/articles/d41586-024-01443-4

科学者たちは、肥満といくつかの癌との間に関連性があることを知っている。マウスと人を使った研究で、その理由が示唆された。
ジリアン・ドールン
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Desulfovibrioデスルフリカンのカラー顕微鏡写真。
デスルホビブリオ菌。この腸内細菌群は、乳がん腫瘍を増殖させる免疫システムの抑制に関係している。Credit: PNWL/Alamy

研究者らは、食事と腸内細菌の一種と乳がんとの関連性を発見した。5月6日に米国科学アカデミー紀要に発表されたこの研究は1、高脂肪食がマウスの腸内のデスルホビブリオ菌の数を増やし、免疫系を抑制して腫瘍の成長を促進することを発見した。

研究者らは、この発見が、世界中の女性が罹患する最も一般的な悪性腫瘍である乳癌の治療法に新たなアイデアをもたらす可能性があると述べている。

中国の広州にある中山記念病院の乳癌外科医であるErwei Song氏らは、肥満度の高い乳癌患者の生存率が低いことを示すデータを収集した後、乳癌患者の腸内細菌を調査した。

「高脂肪食は腫瘍の進行を促進したり、腫瘍の再発を誘発する可能性があります」とSong氏は指摘する。

研究者らは、中山記念病院の乳癌患者61人から、治療開始前に組織と糞便のサンプルを採取した。

その結果、BMIが24を超える女性（著者らの肥満の判定基準）は、BMIが24以下の女性よりもデスルホビブリオ属の細菌レベルが高かった。

研究者たちは、この関連性をさらに調べるためにマウスに注目した。動物実験では、高脂肪食を与えたマウスがヒトの肥満の代用となることが多い。研究チームは、高脂肪食を摂取したマウスはデスルホビブリオ菌が多く、免疫系を抑制する細胞の一種である骨髄由来抑制細胞（MDSC）のレベルが高いことを発見した。このことから、研究者たちは、デスルホビブリオ菌の数の増加と免疫系の抑制が関連していることを示唆した。

また、高脂肪食を与えたマウスは、通常の食事を与えたマウスに比べて、血液中のロイシンというアミノ酸の濃度が高かった。ロイシンはある種の腸内細菌によって作られることを知っていた研究チームは、デスルホビブリオを殺す抗生物質をマウスに投与した。その結果、MDSCもロイシンレベルも正常に戻った。

マウスと人間について
この情報をもとに、研究チームは乳がん患者から採取した血液サンプルに戻った。予想通り、BMIが24以上の人は、BMIが低い人に比べて、ロイシンレベルが高く、免疫抑制性のMDSCが多く、治療後の生存年数が少なかった。

つまり、高脂肪食の恩恵を受けたデスルホビブリオ菌は、過剰なロイシンを作り出したのである。その結果、免疫系を抑制し腫瘍を増殖させるMDSCの数が急増したのである。

「ノースカロライナ大学チャペルヒル校の栄養生物学者スティーブン・ハースティングは言う。

ノースカロライナ州ウィンストン・セーラムにあるウェイクフォレスト大学医学部でマイクロバイオーム研究を専門とする癌生物学者、キャサリン・ローリー・クック氏も同意見で、この研究は腸内細菌が関与する新たなシグナル伝達メカニズムに関する "強力な証拠 "になると言う。

「がんの発生、病気の進行、治療に対する反応に対するマイクロバイオームの影響は、現在、重要な研究分野です」とクックは言う。

腸内細菌が癌との闘いにどのように参加しているか

しかしクック氏によれば、腸内細菌叢の構成は地理的条件や食事内容によって異なる可能性があるため、この研究結果は他の集団には当てはまらないかもしれないとのことである。「世界中の腸内細菌叢の研究では、しばしば異なる集団が異なる転帰を示すことが報告されています」と彼女は言う。

しかし、クックとハースティングの両氏は、この研究結果が新たな治療法につながる可能性を見出している。「細菌由来のロイシンが高脂肪食のがんリスクの一部を引き起こしているのだとしたら、それを減らし、ロイシンを産生しない細菌を増やすにはどうしたらよいのでしょうか？

ハースティングは、がん性悪液質という、ある種のがんに罹患した人に見られる、体重が著しく減少する消耗性症候群の観点からロイシンを研究してきたが、高レベルのロイシンが腸内細菌によって産生されるとは考えていなかった。

「これは私に全く新しい道を開いてくれました」とハースティングは言う。

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01443-4

参考文献
Chen, J. et al. Natl Acad. Sci. USA 121, e2306776121 (2024).

論文

PubMed

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