腸内細菌ががん免疫療法の効果を高める

がん患者の約 5 人に 1 人が、免疫システムを使ってがんと闘う治療である 免疫療法 の恩恵を受けています。このアプローチは、肺がんや 黒色腫 の治療で大きな成果を上げています。研究者たちは、その可能性に期待を寄せ、より多くの患者を助けることを目標に、免疫療法に反応の乏しいがんに対する免疫療法を改善する戦略を模索しています。

現在、セントルイスのワシントン大学医学部の研究者たちは、腸内細菌の一種であるルミノコッカス・グナヴスがマウスのがん免疫療法の効果を高めることができることを発見しました。Science Immunologyに掲載されたこの研究は、がんとの戦いにおいて免疫療法の未開拓の可能性を解き放つために腸内細菌を利用する新しい戦略を示唆しています。

「マイクロバイオームは、体の免疫システムを動員してがん細胞を攻撃する上で重要な役割を果たします」と、研究の主任著者でロバート・ロケ・ベリヴォー病理学教授のマルコ・コロンナ医学博士は説明しています。

「私たちの研究結果は、マウスの腫瘍を殺す免疫療法薬を助ける腸内細菌の一種に光を当てています。このような微生物パートナーを特定することは、免疫療法の有効性を高め、より多くのがん患者に利益をもたらすプロバイオティクスの開発における重要なステップです。」

がん免疫療法では、体内の免疫細胞を使用して腫瘍を標的にして破壊します。そのような治療法の 1 つでは、免疫チェックポイント阻害剤を使用して、免疫 T 細胞を静かにする自然なブレーキを解除し、身体への損傷を防ぎます。ただし、一部の腫瘍は攻撃する免疫細胞を抑制することでこれに対抗し、そのような阻害剤の効果を低下させます。

Colonna 氏と最初の共著者である Martina Molgora 博士は、以前、同僚の Robert D. Schreiber 博士と共同研究を行い、2 本柱の阻害アプローチを使用してマウスの肉腫を完全に根絶しました。

研究者らは、腫瘍マクロファージによって生成されるタンパク質 TREM2 を阻害して、T 細胞が増殖中の腫瘍を攻撃するのを防ぎました。その後、免疫療法薬は TREM2 を阻害するとより効果的であることを示しました。この結果は、TREM2 が免疫療法の有効性を低下させることを示しました。

新しい研究の基礎となった実験で、科学者は予想外の観察を行いました。TREM2 を持たないマウスは、このタンパク質を持つマウスと一緒に暮らすと、チェックポイント阻害剤に対して同様の肯定的な反応を示しました。この結果は、研究者が阻害剤で治療する前にマウスを隔離するという通常のプロトコルから逸脱したときに発生しました。

マウスが一緒に暮らすと、微生物の交換が起こります。研究者は、この影響は腸内細菌の代謝によって引き起こされる可能性があると示唆しました。

研究者らは、ジェフリー・E・ゴードン医学博士および第一共著者のブランダ・ディ・ルシア博士と共同で、免疫療法で治療が成功したマウスの腸内細菌を研究した。彼らは、治療に反応しなかったマウスでは、ルミノコッカス・グナヴスの数が増加していたことを発見した。

R. Gnavus は、免疫療法によく反応した癌患者の腸内細菌叢で見つかったとコロンナ氏は説明した。臨床試験では、そのような患者の糞便移植により、免疫療法に反応しない患者の一部が免疫療法の恩恵を受けた。

第一共著者で大学院生のダリア・カンタコワ氏を含む研究者らは、R. Gnavus をマウスに注入し、その後、チェックポイント阻害剤で腫瘍を治療した。 TREM2 が免疫療法の効果を減らす武器として利用可能であったときでさえ、腫瘍は縮小した。

エジソンファミリーゲノム科学およびシステム生物学センターのディレクターであるゴードン氏は、マイクロバイオームが免疫療法を強化することを示唆する証拠が増えていると指摘した。R. Gnavus などの関連種の特定は、免疫療法と相乗効果を発揮してがん治療を改善できる新世代のプロバイオティクスの開発につながる可能性がある。

科学者たちは現在、R. Gnavus が腫瘍拒絶を促進する仕組みを理解することを目指しており、それががん患者を助ける新しい方法を明らかにする可能性がある。たとえば、微生物が食物の消化中に免疫活性化代謝産物を生成する場合、代謝産物を免疫療法の増強剤として使用できる可能性が開かれる。

微生物は腸から侵入して腫瘍の免疫反応を引き起こしたり、腸の T 細胞を活性化したりして、腫瘍に移動して攻撃を開始することもあるとコロンナ氏は説明した。研究者たちは、これら 3 つの可能性すべてを調査しています。