論説慢性疾患の予防と治療におけるプロバイオティクス、ポストバイオティクス、微生物代謝産物の役割、第2巻

癌、心血管疾患、糖尿病、慢性呼吸器疾患などの慢性疾患は、人類の健康にとって重大な脅威となっている。慢性疾患に罹患しているほぼすべての人は、より良い臨床転帰と生活の質を達成するために、適切な薬物療法と残りの人生における継続的な医療を必要とし、患者に大きな治療負担を強いている。さらに、慢性疾患の洞察的な理解に基づいた、インパクトのある本質的な介入は、これらの病態をコントロールするもう一つの重要な方法となりうる。腸内に生息する微生物群集である腸内細菌叢は、直接的および間接的な経路、すなわち「腸-X」軸を通じて宿主の健康に大きな影響を与えることが示されている（Afzaalら、2022年）。腸内細菌叢が、慢性疾患を含むヒトの疾病を予防・治療するための効果的なターゲットとして考えられることを示唆するエビデンスが増えつつある（Vijay and Valdes, 2022）。
現在、腸内細菌叢のトランスレーショナルリサーチに大きな関心が寄せられている。前臨床試験や臨床試験において、疾患の治療や予防のために腸内細菌叢を操作することにかなりの努力が注がれている。プロバイオティクス、プレバイオティクス、ポストバイオティクスなど、腸内細菌叢に対するいくつかの介入アプローチは、乱れた腸内細菌叢を健康な状態に戻し、それによって疾患を治療・制御する次世代治療薬として広く報告されている（Ji et al.）この研究トピックでは、慢性疾患の予防と治療におけるプロバイオティクス、ポストバイオティクス、微生物代謝産物の役割をさらに探求するために、7つの刊行物を拡大する（Xu et al.）
糞便微生物叢移植（FMT）は、腸内細菌叢異常に関連する疾患の治療に有望な手段である（Smitsら、2013年）。腸内細菌叢の異常は外傷性脳損傷（TBI）に関連していることが分かっている。FMTはTBIの改善に有効なのだろうか？Huらは、新鮮な健康マウスから採取した糞便微生物叢でTBIマウスモデルを治療した。FMT治療後、マウスの神経細胞損傷は有意に緩和され、シナプス損傷は改善された。一方、TBIマウスの腸管の病理学的損傷と腸内細菌叢の乱れも改善された。研究チームは、FMTがTBIに対して抗神経炎症効果を持つことをマウスモデルで検証し、そのメカニズムが腸脳軸と末梢免疫細胞の調節に関係していることを明らかにした。
FMTのほかに、糞便無菌濾過液移植（FFT）も腸内細菌叢の組成を調整し、関連する疾患症状を緩和するのに有効である。Zhangらは、放射線被曝モデルマウスをFFTで治療し、その効果を評価した。その結果、FFT治療により放射線誘発毒性が軽減され、同時に腸内細菌叢が有意に変化したことが報告された。FFT投与後、放射線防護微生物と呼ばれる放射線障害を予防することが報告されているラクリスギタケ科のメンバーが、被曝者の腸内細菌叢において有意な濃縮を示した。メタボロームデータによると、FFTマウスの腸内微生物が産生する短鎖脂肪酸（SCFA）のレベルも有意に上昇していた。この研究結果は、FFTが放射線による腸損傷の治療に有効で安全であることを示している。
ラクトバチルス・ロイテリ（Lactobacillus reuteri）は、複数の健康効果を持つプロバイオティクス菌株である。Pengらは、L. reuteri株が消化器系疾患の治療と予防に及ぼす効果をまとめている。L.ロイテリは乳児疝痛の治療や、下痢、便秘、ヘリコバクター・ピロリ感染の補助療法として使用できる。さらに、L.ロイテリが消化器系疾患を緩和するメカニズムについてもまとめている。彼らの総説は、さらなる研究が必要ではあるが、L. reuteriの臨床応用のための貴重な指針を与えてくれる。
中国伝統医学（TCM）の研究では、がんに対する有効性が実証されている。Tripterygium配糖体（GTW）は、上皮性卵巣癌（EOC）に対するシスプラチン（DDP）化学療法の効果を増強することが確認されているが、そのメカニズムはまだ研究されていない。Zhanらは、腸内細菌叢の観点からこのメカニズムを探ることを目的とした。その結果、GTWとDDPの併用投与により、マウスにおける乳酸桿菌の相対量が有意に回復することが示された。L.アシドフィルス菌の移植または健常マウスとのFMTにより、GTWの抗がん作用と腸内細菌叢との関連が検証された。この研究は、GTWが腸内細菌叢のバランスを回復させることによって、DDPの化学感受性を効果的に高め、損傷した腸管バリアを修復できることを示している。
2つの論文では、メンデルランダム分析（MR分析）を用いて、腸内細菌叢と慢性疾患との関係を研究している。Renらによる系統的レビューは、特発性肺線維症（IPF）と肺機能に対する腸内細菌叢の遺伝的責任に焦点を当てたものである。彼らは、211の腸内細菌分類群、IPF、肺機能指標（FEV1、FVC、FEV1/FVC）を含むそれぞれのゲノムワイド関連研究（GWAS）から得られた要約レベルのデータを用いて、双方向2標本MR研究を計画した。複数の解析により、IPFのリスクや肺機能と因果関係のあるいくつかの分類群が同定された。また、一価不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸、全脂肪酸に対するオメガ6脂肪酸の比率など、いくつかの脂質物質がIPFと腸内細菌叢の遺伝的関連性を媒介する可能性があり、IPFを予防するための脂質による食事介入による新たな戦略を提供すると結論づけた。Liuらは、MR解析を用いて異なる肥満タイプの腸内細菌叢プロファイルを解析した。その結果、Ruminococcaceae UCG010が、カロリーの過剰摂取によって誘発される肥満に対する独立した保護因子であることがわかった。Pasteurellaceaeと Lactobacillusはそれぞれ、限局性脂肪症と肺胞低換気を伴う極端な肥満の保護因子である。一方、酪酸菌は薬物誘発性肥満の独立した危険因子である。さらに、異なるタイプの肥満を引き起こす可能性のある6つの腸内細菌叢を同定した。彼らの研究は、肥満治療のための新しい知見を提供した。
腸内細菌叢に関連した臨床試験や栄養試験を行う際には、健康な参加者と患者の両方におけるプラセボ効果を考慮すべきである。Pepoyanらは、男性家族性地中海熱（FMF）患者の腸内細菌叢組成に対するプラセボの効果を評価し、臨床試験や栄養試験に直接利用できる、プラセボ効果とは独立した細菌の有意な多様性が存在するかどうかを明らかにすることを目的とした。FMF男性患者15人と健康なボランティア15人を含む部分ランダム化プラセボ試験を実施し、高密度DNAマイクロアレイ解析を活用することで、腸内細菌科属は「健康な」腸内細菌の中でプラセボ抵抗性と定義できること、FMF男性患者ではAkkermansia muciniphila属が相対的抵抗性を示すことを発見した。
まとめると、これらの論文は、肥満、特発性肺線維症、外傷性脳損傷、消化器系疾患、放射線被曝、癌などの慢性疾患における腸内細菌叢の特異的な役割を強調している。これらの知見は、腸内細菌と宿主の相互作用に関する知識を拡大し、慢性疾患の治療や予防のために攪乱された腸内細菌叢を調節する、より効果的なアプローチをもたらすものである。この研究テーマは、慢性疾患に関する腸内細菌叢のトランスレーショナルリサーチにとって貴重であり、最終的にはプロバイオティクス関連産業の発展を促進するものである。

著者貢献

CL：執筆-校閲・編集、執筆-原案。SL：執筆-校閲・編集、執筆-原案、資金獲得。TC：執筆-校閲・編集、監修、資金獲得。

資金提供

著者は、本論文の研究、執筆、および/または発表のために財政的支援を受けたことを表明する。本研究は、中国江西省自然科学基金会（SLに20224BAB206078）および中国国家自然科学基金会（SLに82260389、TCに82060638）の支援を受けた。

謝辞

著者、査読者、編集者の皆様の多大なご支援とご貢献に心より感謝いたします。

利益相反

著者らは、本研究が利益相反の可能性があると解釈されるような商業的または金銭的関係がない状態で実施されたことを宣言する。

発行者注

本論文で表明された主張はすべて著者個人のものであり、必ずしも所属団体や出版社、編集者、査読者の主張を代表するものではない。本記事で評価される可能性のあるいかなる製品、またはその製造元が主張する可能性のある主張も、出版社によって保証または支持されるものではない。

参考文献

Afzaal、M.、Saeed、F.、Shah、Y.A.、Hussain、M.、Rabail、R.、Socol、C.T.、他（2022年）。健康と疾患におけるヒト腸内細菌叢：その関係を明らかにする。Front. Microbiol. 13. doi: 10.3389/fmicb.2022.999001

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プロバイオティクス、プレバイオティクス、そして微生物学。健康と病気におけるプロバイオティクス、プレバイオティクス、ポストバイオティクス。MedComm. 4, e420. doi: 10.1002/mco2.420.

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Smits, L. P., Bouter, K. E., De Vos, W. M., Borody, T. J., Nieuwdorp, M. (2013). 糞便微生物叢移植の治療可能性。消化器内科145, 946-953.

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Vijay, A., Valdes, A. M. (2022). 慢性疾患における腸内細菌叢の役割：ナラティブレビュー。Eur. J. Clin. 栄養学76, 489-501.

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Xu, T., He, X., Chen, T. (2023). 論説：慢性疾患の予防と治療におけるプロバイオティクス、ポストバイオティクス、微生物代謝産物の役割。Front. Cell. Infect. Microbiol. 13:1246937.

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キーワード：腸内細菌叢、慢性疾患、プロバイオティクス、糞便微生物叢移植、腸-X軸
引用 Luo C, Li S and Chen T (2024) Editorial：慢性疾患の予防と治療におけるプロバイオティクス、ポストバイオティクス、微生物代謝産物の役割、第2巻。Front. Cell. Infect. Microbiol. 14:1442855.
受理：2024年06月03日 受理：2024年6月3日、受理：2024年6月20日；
発行：2024年6月28日

編集・校閲：ジャン＝ポール・モッタ
Jean-Paul Motta, INSERM U1220 消化器病研究所, フランス

著作権© 2024 Luo, Li and Chen. 本論文は、クリエイティブ・コモンズ表示ライセンス（CC BY）の条件の下で配布されるオープンアクセス論文である。原著者および著作権者のクレジットを明記し、学術的に認められている慣例に従って本誌の原著を引用することを条件に、他のフォーラムでの使用、配布、複製を許可する。これらの条件に従わない使用、配布、複製は許可されない。
*通信：陳廷涛、 Tingtao Chen,chentingtao1984@163.com; Shengjie Li,lishengjie1104@ncu.edu.cn

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