ワイル・コーネル・メディシンの研究者らによると、腸内の細菌が食事からのアミノ酸アスパラギンが腫瘍の増殖に役立つのか、それともがんに対する免疫細胞を活性化するのかを決定するのにどのように役立つのかが新たな研究で明らかになったという。このことは、腸内に生息する数兆個の微生物からなる腸内マイクロバイオームが、がんや免疫療法などの最新のがん治療に対する体の反応の中心人物であることを示しています。
Cell Microbe and Host 誌に 1 月 2 日に掲載されたこの研究結果は、新たながん治療アプローチとモニタリング戦略につながる可能性があります。臨床医は、腫瘍を直接標的にする代わりに、腸内微生物叢や食事を再構築して、免疫細胞を過剰に供給しながら腫瘍を飢えさせることができるようになる日が来るかもしれません。
「私たちの研究は、食事、腸内微生物叢、腫瘍浸潤免疫細胞の相互作用ががんの増殖や治療への反応にどのような影響を与える可能性があるかを考える必要があることを示唆しています。この重要なレベルの規制を見逃すことはできません」と、この研究の共同主導者で、メタボリックヘルス分野のハルヴォルセン・ファミリー研究奨学生であり、ワイル・コーネル大学の免疫学准教授であるチュンジュン（CJ）・グオ博士は述べた。
この研究は、共著者であるジル・ロバーツ炎症性腸疾患研究所所長でマイケル・コース免疫学教授のデビッド・アーティス博士、およびワイル・コーネル大学の免疫学助教授でフリードマン栄養センターのメンバーであるニコラス・コリンズ博士との緊密な共同研究の成果である。
微生物が腸内のアスパラギンを枯渇させる
研究者らは、一部の細菌がアミノ酸を枯渇させ、腫瘍の進行に影響を与える可能性があることを、ヒトの腸内細菌叢をもつマウスモデルで初めて確立した。次に、タンパク質合成をサポートし、細胞の生存を促進するアミノ酸であるアスパラギンに注目しました。腫瘍内の栄養に乏しい環境にあるがん細胞と、腫瘍細胞を直接攻撃して破壊する細胞傷害性免疫細胞である CD8+ T 細胞の両方が活性化するためにアミノ酸を必要とします。
微生物叢のアスパラギン代謝の影響を理解するために、チームは次のような協力を行いました。 バクテロイデス・オヴァトゥスと呼ばれる遺伝子を持つ一般的な腸内細菌です。 ボアンズB、アスパラギンを分解する酵素をコードしています。研究者らはマウスモデルを使用して、 ボアンズB 遺伝子が存在し、 B.オヴァトゥス 腸内でより多くのアスパラギンを消費するため、血流に吸収されて腫瘍に届けられるアスパラギンが少なくなります。
とき ボアンズB 遺伝子がノックアウトされたため、細菌は腸内のアスパラギンを枯渇させることができず、より多くのアミノ酸が血液循環と腫瘍に到達しました。これは、腸から出て腫瘍と免疫細胞が共有する戦場を形成するアスパラギンの全体的なレベルを細菌が制御していることを実証した。
アスパラギンを追加給餌した結腸直腸がんのマウスモデルでは、bo-ansBを持つ細菌が腫瘍の増殖を助けました。 bo‑ansB‑欠失細菌を持つマウスでは、同じアスパラギンの豊富な食事を与えると逆の効果があり、より多くのアスパラギンが腫瘍に到達し、CD8+ T細胞に取り込まれました。これにより、免疫細胞が長期にわたる効果的な抗腫瘍反応に関連する「幹状」状態になりました。対照的に、十分なアスパラギンがないと、CD8+ T 細胞は腫瘍増殖を抑制する効果が低くなります。
がんを殺す細胞の栄養スイッチ
この研究では、bo-ansB が除去された場合、腫瘍微小環境内のアスパラギンレベルが上昇すると、CD8+ T 細胞が細胞表面でタンパク質トランスポーター (SLC1A5) をより多く発現するようになり、これはがん細胞と戦うのに重要であることが示されました。幹様 CD8+ T 細胞は、癌を殺す T 細胞に成熟できる免疫細胞の再生可能な供給源として機能します。これらのキラー細胞は活性化されると、がん細胞の破壊を助ける強力な免疫因子を生成して腫瘍を攻撃します。 SLC1A5 をブロックすると、より高いアスパラギン レベルからの増加が消去されました。
Guo 研究室は、アスパラギン以外にも、増殖の抑制や抗腫瘍活性の増強によって腫瘍量に影響を与える可能性のある他の経路の探索に興味を持っています。ジル・ロバーツ炎症性腸疾患研究所のメンバーでもあるグオ博士は、「微生物叢によって産生される酵素や、小分子やタンパク質などの代謝産物が、がん進行のバイオマーカーとなる可能性があることを多くの研究が示唆している」と述べた。
これにより、将来のがん治療では、免疫療法と、プロバイオティクスの設計、人工天然腸内細菌、またはアミノ酸の利用可能性を微調整する個別の食事計画など、オーダーメイドの食事やマイクロバイオームをターゲットとした戦略と組み合わせられる可能性が高まっています。
私たちは、食事、微生物叢、免疫系の間の相互作用を研究し続けることが重要であると考えています。なぜなら、異なる食事は、微生物叢の種類に応じて、ある個人の免疫系を強化するが、別の個人では強化しない可能性があるためです。私たちの目標は、がんに対する免疫システムを高めるために個人の微生物叢と相乗効果をもたらす特定の食事を調整できる、個別化された治療です。」
ニコラス・コリンズ博士、免疫学の助教授、ワイル・コーネル大学フリードマン栄養センターのメンバー
ソース：
参考雑誌:
チャオ、S.、 他。 （2026年）。微生物叢による腸内アミノ酸の利用は、がんの進行と抗がん免疫を調節します。 細胞宿主と微生物。土井: 10.1016/j.chom.2025.12.003。
#腸内マイクロバイオームはがんに対する体の反応の中心人物である可能性がある