押さえておきたいマイクロバイオーム治療の基本｜DRG海外レポート

米国に本社を置くコンサルティング企業Decision Resources Groupのアナリストが、海外の新薬開発や医薬品市場の動向を解説する「DRG海外レポート」。今回取り上げるのは、何かと注目を集めるマイクロバイオーム。疾患との関係が明らかにされつつあり、治療法の開発が進んでいます。

（この記事は、Decision Resources Groupのアナリストが執筆した英文記事を、AnswersNewsが日本語に翻訳したものです。本記事の内容および解釈については英語の原文が優先します。正確な内容については原文を参照してください。原文はこちら）

疾患のみならず治療アウトカムにも影響

人のマイクロバイオームを構成する要素は、細菌、真菌、バクテリオファージ、ウイルスなど多岐にわたり、個人によっても、そして腸、皮膚、鼻孔といった身体部位によっても異なる。マイクロバイオームとその宿主は絶えず影響し合い、通常は協調的に共存している。

しかし、マイクロバイオームの恒常性が破綻すると、宿主に病変が生じる可能性があり、逆に宿主の病変がマイクロバイオームのバランスを崩すこともある。

ゲノム解読や、omicsの各ツール（メタゲノミクス、メタボロミクス、メタトランスクリプトミクス）が利用可能になったことで、マイクロバイオームが人の健康に及ぼす影響が明らかにされつつある。

最近まで、マイクロバイオームと関連する疾患は、主にクロストリジウム・ディフィシル感染症という認識だった。しかし現在、糖尿病や肥満、神経変性疾患など、さまざまな疾患にマイクロバイオームが大きく関与し得るとの研究結果も出ている。マイクロバイオームは疾患そのものへの関与だけでなく、免疫チェックポイント阻害薬に対する宿主反応の調整や薬物代謝など、治療のアウトカムにも影響する。

マイクロバイオーム治療の2つのカテゴリ

Decision Resources Groupでは、独自の調査を通じて、感染症、がん、免疫異常などさまざまな疾患領域におけるマイクロバイオーム治療の可能性を探ってみた。多くの治療が開発段階にありますが、これらは大きく2つのカテゴリに分類されるだろう。

マイクロバイオームの調整

次のような方法で、微生物フローラの組成を変えようというアプローチです。

・プレバイオティクス
宿主のマイクロバイオームにすでに定着している有用菌種にとって、基質となる非消化性食品成分のこと。プレバイオティクスを使用すると、各有用菌種が増殖し、より健康なマイクロバイオームとなる。

・プロバイオティクス
プロバイオティクスは特殊な細菌や菌種で、多くの場合、腸疾患の予防や健康増進といったベネフィットを期待して投与される。

・便微生物移植（FMT）
FMTは進展の目覚ましい領域で、特にクロストリジウム・ディフィシル感染症の治療で進んでいる。このアプローチの基本は、糞便中の細菌の移植だ。移植された細菌は、もともとの細菌フローラやコロニー形成した病原菌に取って代わる、またはそれらを排除する。

最も初歩的なFMTは、最低限の処理をした健常人の便を患者に直接移植する方法だ。第1世代のFMTが治療で示した有用性に基づき、一部の企業では次世代FMTの開発を始めている。いわゆる第2世代は、ドナーの検体バンクから得て販売用に調整した移植用糞便。第3世代は、ラボで培養した複合微生物系（単一または複合の菌株）を使用する。

・ファージセラピー
ファージは細菌に感染する特異性の高いウイルスで、マイクロバイオームで細菌種間のバランスを適切に維持する役割がある。一部のファージは細菌を溶解して死滅させる。抗菌薬への耐性率が上昇していることを背景に、特定の菌株や菌種に高い特異性を示すファージを治療に利用することに対して、再び関心が高まっている。

単離したファージを分子標的治療に使用することで、ほかの細菌へのダメージを最小限に抑えつつ、病因である病原性菌種を除去することが可能になる。

・天然分子
一部の細菌は、強力な抗菌作用のあるタンパク質やペプチドを自然に産生する。これらの分子は、現在入手可能な抗菌薬とは化学的にも構造的にも異なり、細菌感染症の治療用に開発が進む可能性がある。

このほかにも、宿主の生理に関与し得るエキソポリサッカライドや多価不飽和脂肪酸のような生物活性分子を合成する細菌がある。それら固有の特性（免疫調整、血中コレステロール低下など）の研究が望まれる。

マイクロバイオーム工学

薬物や遺伝子の送達用基剤となる細菌を遺伝学的処理で作成し、疾患の治療に用いるアプローチ。新たな遺伝子の導入によって、細菌に今までにない酵素経路が備わり、特殊な機能（フェニルアラニンの分解など）を持つ酵素の分泌、あるいは固有活性のある生成物（ヒトトレフォイル因子など）の合成が可能になる。

疾患の治療に直接対応することができるため、メカニズムが十分解明されている疾患には特に利便性の高いアプローチと言える。一方で、マイクロバイオームによる調節が疾患にどう影響するかという判断は、より難しくなる可能性がある。開発では、調整アプローチを用いた新規治療法の方がより進展している状況で、臨床段階に進んでいるものもある。

マイクロバイオーム治療の開発はどこに進むのか

マイクロバイオームに的を絞った治療法の開発が進んでいるとはいえ、マイクロバイオームの内部、あるいはマイクロバイオームと宿主との複雑な相互作用の解明は、まだ始まったばかりだ。

さまざまな側面を持つこの生命体を効果的に操り、それが及ぼす影響を理解するには今の段階では限界がある。それでも、時間をかけて検討すれば、マイクロバイオームがさまざまな疾患の治療に対する斬新なアプローチの拠り所であることがわかるだろう。

（原文公開日：2018年10月5日）

この記事は、Decision Resources Groupのアナリストが執筆した英文記事を、AnswersNewsが日本語に翻訳したものです。

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