マイクロバイオーム革命」は次にどこへ向かうのか？

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マイクロバイオーム革命」は次にどこへ向かうのか？

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ジョン・ワトソン

2023年12月19日

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ヒトマイクロバイオーム研究は、1970年代に開始された重要な研究から2007年のヒトマイクロバイオームプロジェクトの開始まで、過去数十年の間に飛躍的に進歩してきた。画期的な進歩は、糞便微生物叢移植（FMT）のような最近の臨床応用や、新たな治療経路を探索する高度な技術の基礎を築いた。しかし、この分野のパイオニアの一人であるマーティン・J・ブレーザー教授によれば、「マイクロバイオーム革命」はまだ始まったばかりだという。

写真：マーティン・J・ブレーザー医学博士
マーティン・J・ブレーザー医学博士
ニュージャージー州ニューブランズウィックにあるラトガース大学でヘンリー・ラトガーズ・チェア・オブ・ヒューマン・マイクロバイオーム（Henry Rutgers Chair of the Human Microbiome）を主宰し、先端バイオテクノロジー医学センター（Center for Advanced Biotechnology and Medicine）の所長を務めるブレーザー教授は、米国における主な死因とマイクロバイオームとの関連について現在進行中の研究や臨床試験から、マイクロバイオームを操作してこれらの症状を予防したり、遅らせたり、あるいはおそらく治癒させたりするような介入が期待できると語る。

ブレイザーは『Missing Microbes: How the Overuse of Antibiotics Is Fueling Our Modern Plagues（消えた微生物：抗生物質の過剰使用が現代の疫病を助長している）』の著者であり、抗生物質耐性菌対策に関する大統領諮問委員会の委員長を務め、バイオテクノロジー新興企業マイクロノーマの科学顧問委員会のメンバーでもある。

このインタビューでは、ブレーザーが現在の状況と、今後数年間でマイクロバイオーム分野がどのように発展していくかを語っている。

最も有望なアプリケーションを強調

ヒトマイクロバイオームと疾患との関連性に関する最近の研究で、特に有望だと思われるものはどれですか？

私たちの研究を含め、腸-腎臓軸に注目した研究が数多くあります。例えば、腎臓結石の形成や尿毒症の悪化に関与する代謝産物などです。

尿毒症毒素や結石形成の起点を減らすためにマイクロバイオームを変化させることは、非常に有望な研究分野である。

微生物に基づく介入が可能な疾患には他にどのようなものがありますか？

既知の遺伝子変異によって引き起こされる疾患があります。しかし、そのほとんどすべてにおいて、臨床結果には大きなばらつきがあり、それは遺伝子と環境との相互作用の掛け算に分類されるかもしれない。

いくつかの遺伝性疾患については、マイクロバイオームの変異がそのような差異の何割かを占める可能性があるように私には思える。

FMTによってマイクロバイオームを変化させることが、クロストリジオイデス・ディフィシル感染症の再発に対する介入として成功することは、今や十分に確立されています。FMTが成功する可能性のある次の疾患は何だと思われますか？

ClinicalTrials.govにアクセスすると、FMTを用いた臨床試験が471件登録されていることがわかります。これは、代謝性疾患、免疫性疾患、自己免疫疾患、炎症性疾患、変性疾患、腫瘍性疾患など、幅広い疾患にわたるものです。

次に顕著な効果を示す疾患がどれになるかは誰にもわからない。だからこそ、特定の病気に関係なく、何が効き、何が効かないかを評価する臨床試験を行わなければならないのである。

ドナーのマイクロバイオームは移植の成功に不可欠なようで、「スーパードナー」さえ特定されている。マイクロバイオームの生着にはどのような要因が主に影響すると思いますか？

この疑問については、古典的な生態学的理論も後押しして、新たな科学が生まれつつあります。

今現在、私たちはFMTをあたかも1つのサイズがすべてに当てはまるかのように使っています。しかし、これではおそらくすべての人に最適な治療を提供することはできないでしょう。輸血の前にドナーとレシピエントをタイプ分けするように、同じような手順を踏むことは容易に想像できる。

マイクロバイオームを変化させることで違いが出ると考えるのは、あまりにも突飛すぎる病気はありますか？

マイクロバイオームと人間の健康との関連は非常に広範であり、可能性の範囲外の疾患はほとんどありません。まさにフロンティアなのだ。

マイクロバイオームがすべてを引き起こすというわけではないが、マイクロバイオームを理解し操作することで、少なくとも特定の病理学的プロセスを緩和したり、遅らせたりすることができるだろう。

米国における主な死因である、心血管疾患、癌、認知症、神経変性疾患、糖尿病、肺・肝臓・腎臓疾患については、現在もマイクロバイオームの研究が進められている。より有望なのは、これらの病気を予防したり治療したりすることである。

マイクロバイオーム革命」の次の段階を予測する

マイクロバイオームの操作や工学的利用が可能になるという点で、私たちは転換期にあるとお考えですか？

マイクロバイオームは、生物圏全体に影響を及ぼす科学的フロンティアです。人間や獣医学、農業、そして環境にも関わる広範なフロンティアです。予想通り、知識は少しずつ増えている。

がん、心臓病、アルツハイマー病、その他の慢性疾患の患者やそのリスクのある人々に対して、医師が微生物に関連した生活習慣の改善を取り入れるべき段階に来ているのでしょうか？

私が2006年にEMBO Reportsに初めて書き、2014年にJournal of Clinical Investigationに再び書いた「マイクロバイオーム革命」はまだ初期段階ですが、今後5〜10年のうちに、これらすべての疾患に対して重要な進歩がもたらされると思います。

プレバイオティクス、プロバイオティクス、ポストバイオティクスはマイクロバイオームの形成にどのように利用されているのでしょうか？

これは臨床研究において非常に重要で活発な分野であり、さらに強化する必要がある。

何千万人もの人々が毎日、漠然とした適応症のためにプロバイオティクスやプレバイオティクスを使用している。つまり、現在プロバイオティクスの大部分で主張されていることと、将来的に私たちが実際に知ることになることとの間には断絶があるのだ。

マイクロバイオームは、遺伝、運動、栄養など、健康に影響を与える他の要因と比較して、どのように位置づけられると思いますか？

どれも重要ですが、遺伝学とは異なり、マイクロバイオームは食事や運動のように扱いやすいものです。

ゲノムを変えることは基本的に不可能ですが、そう遠くないうちに可能性が高まるかもしれません。しかし、例えば食事によってマイクロバイオームを変えることは簡単にできる。基本的なルールがわかれば、さまざまな選択肢が生まれるだろう。今は一回限りの治療がほとんどですが、科学的根拠が広がれば、もっと多くのことが可能になるでしょう。

将来的には、現在の遺伝子パネルと同じように、その人のマイクロバイオームを見て病気発症のリスクがわかるようになると思いますか？

はい。しかし、一般的なバイオマーカーと特定の人のバイオマーカーのどちらが重要なのかを知るためには、科学の進歩が必要です。これがプレシジョン・メディシンのひとつの分野となるでしょう

数十年にわたる最前線からの教訓

あなたは30年以上この研究に携わっていますが、その大半はヒトマイクロバイオームと疾患におけるその役割に焦点を当ててきました。この研究がユニークな治療法として有望であることが明らかになったのはいつですか？

当初から、マイクロバイオームを活用して人の健康を改善できる可能性は常にありました。実際、私は2010年にPNAS誌にそのテーマで展望を書きました。

重要なのはマイクロバイオームの生物学を理解することであり、科学的研究から新たな予防法や治療法が生まれるのです。現在、市場には多くの「プロバイオティクス」製品が出回っている。プロバイオティクスには大きな未来がありますが、世に出回っているもののほとんどは、その有効性が厳密に検証されていません。

ヒューマン・マイクロバイオーム・プロジェクトが発足する前に行われた一連の研究で、現在のような時代になったものはありますか？

1970年代から1980年代にかけて、カール・ウース（Carl Woese）が16S rRNA遺伝子を用いて系統と進化を解明した研究が、細菌の進化と祖先の問題を考察するDNAシーケンスの分野を切り開きました。

あなたの研究の主要なテーマであり、著書の焦点でもあるのが抗生物質耐性菌です。一般の人々に抗生物質耐性の科学を説明する上で、この研究は何を教えてくれましたか？

人々は抗生物質耐性菌についてあまり関心がありません。耐性菌が他人に影響を及ぼすと考えるからです。それとは対照的に、人々は自分の健康や子供たちの健康に関心がある。

抗生物質の使用が、状況によっては健康を害する可能性があることがデータで示されれば示されるほど、抗生物質の使用は減っていくでしょう。メリットとコストについて、もっと透明性を高める必要があります。

一般市民、あるいは臨床医からよく聞かれるマイクロバイオームに関する誤解で、もっと払拭してほしいものはありますか？

一般の人々や医療関係者はプロバイオティクスに惚れ込んでおり、何千万という単位で購入している。しかし、前述したように、プロバイオティクスは非常に多様であり、そのほとんどが有効性についてテストされていない。

次のステップは、具体的な製剤をテストして、どれが誰に効き、どれが効かないかを確認することだ。それが大きな前進となるだろう。

ジョン・ワトソンはペンシルベニア州フィラデルフィアのフリーライターである。

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リード画像： iStock / Getty Images
画像1: トロイ・サントス、ニューヨーク大学
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これを引用します： マイクロバイオーム革命」は次にどこへ向かうのか？- Medscape - 2023年12月19日。
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