「うんちが薬」になる時代。人体のフロンティア「腸内細菌」の可能性

サイエンス思考

(写真は細菌のイメージです)

AlexRaths/Getty Images

私たちの身体は、細胞一つひとつが持つ生命の設計図「ゲノム」をもとに作られています。私たちが日々生き続けられるのは、ゲノムに刻まれた無数の「遺伝子」が絶え間なく働いているからにほかなりません。

人間の複雑な生命を構築するために働いている遺伝子の数は、実に「2万個」以上存在しています。しかし実は、私たちの身体の「中」には、この100倍以上の遺伝子を持つ存在が眠っています。

それが「腸内細菌叢」(腸内マイクロバイオーム:以下、マイクロバイオーム)です。またの名を「腸内フローラ」ともいいます。

腸内細菌といえば、ヨーグルトなどの乳酸菌飲料の中にも含まれている「ビフィズス菌」や「乳酸桿菌(ラクトバチルス)」などが知られています。「腸に良さそう」という印象から、積極的に食べたり飲んだりしている人も多いかもしれません。

実はここ十数年の間に、腸内に生息している細菌たちの生態系の複雑さが解明されていくと同時に、私たちの健康やさまざまな病気の発症・予防にも影響を与えている可能性が分かってきました。

それにともない、世界ではこの分野への投資も加速しています。国内外ではベンチャー企業が登場し、マイクロバイオームに関するサービスや、マイクロバイオームを活用した治療薬の開発(マイクロバイオーム創薬)が進んでいます。

実際、2022年11月には、世界初となる「ヒトのうんち(便)」から作られた治療薬がオーストラリアで承認されました。これもマイクロバイオーム創薬の一例です。

1月のサイエンス思考では、腸内細菌がもたらす健康へのさまざまな影響と、いよいよ応用段階へと進み始めている「マイクロバイオーム創薬」の現在地について、慶應義塾大学薬学部創薬研究センターで腸内細菌の影響について研究している、金倫基(キム・ユンギ)教授に話を聞きました。

腸内細菌は「忘れられたもう一つの臓器」

慶應義塾大学創薬研究センターの金倫基教授

慶應義塾大学創薬研究センターの金倫基教授。

撮影:三ツ村崇志

「腸内細菌は『忘れられたもう一つの臓器』と言われることもあります」

金教授は、マイクロバイオームの影響の大きさをこう表現します。

冒頭で説明した通り、人の腸内に生息している細菌たちが持つ遺伝子の数は膨大です。金教授によると、全腸内細菌の遺伝子の数を合計すると、なんと300万個にものぼるといいます。

私たち人間が2万個の遺伝子によって「ヒト」としての非常に複雑な生命活動を維持できていることを考えると、その100倍以上もの遺伝子を持つマイクロバイオームが及ぼす影響の大きさやポテンシャルは計り知れません。

遺伝子の種類が多ければ多いほど、そこから生み出されるタンパク質などの物質は多種多様になります。

「腸内細菌叢には人が持っていない多彩な遺伝子があります。そこから作られるタンパク質や代謝物などが、生理機能を変化させたり、病気の病態(症状)を軽減したり、疾患を予防したりと、私たちにとって有益な影響を及ぼしていることが次第に分かってきました」(金教授)

例えば、肥満の人とやせ型の人の間では、特定の腸内細菌の構成比が異なることが分かっています。またある感染性腸炎(後述)は、マイクロバイオームのバランスが崩れることで発症することが知られており、腸内細菌のバランスを調整することで治療が可能になりつつあります。

「腸内」細菌といっても、その影響範囲は消化管だけにとどまりません。

マイクロバイオームは、宿主の免疫機能にも影響を与えていると考えられています。がんの治療薬の一種として知られている「免疫チェックポイント阻害剤」の治療効果が、マイクロバイオームの乱れや、特定の腸内細菌の有無によって変わりうることが報告されています。

研究途上ではあるものの、免疫チェックポイント阻害剤の効果が出にくい人に対して、腸内細菌を整えることで治療効果を最大化するような治療薬の開発なども進められています。

腸内細菌が「自閉症」や「うつ病」にも関係している?

脳と腸は互いに影響している。

脳と腸は互いに影響している。

Sakurra/Shutterstock.com

また、近年ではマイクロバイオームと「脳」の関係にも注目が集まっています。

例えば、自閉症スペクトラム症候群の患者のマイクロバイオームのバランスが、健康な人と異なっているとの研究結果が報告されています。マイクロバイオームのバランスを整えることで、自閉症を治療できる可能性についても研究が進められています。実際、マウスを対象にした研究では、健康なマウスの腸内細菌の中から、自閉症の症状を緩和する可能性を持つ物質の候補が発見されています。

ほかにも、うつ病の患者ではビフィズス菌や乳酸菌の割合が少ない傾向にあることが報告されるなど、腸内細菌と精神疾患(脳の機能)との間には強い相互作用(脳腸相関)があると考えられています。その影響の大きさから、腸は「第二の脳」と呼ばれることもあります。

このように、腸内細菌は人間のほぼ全身にわたって、さまざまな影響を与えていると考えられています。だからこそ世界では、「乱れた」マイクロバイオームを整えることで、病気の治療や予防を目指した「マイクロバイオーム創薬」が進んでいるのです。

腸内細菌の移植による臨床試験の対象になっている疾患。(クリックすると大きく表示されます)

腸内細菌の移植による臨床試験の対象になっている疾患。(クリックすると大きく表示されます)

図:『実験医学』を参考に編集部で作成。

「生きた細菌」を薬にする

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