遺伝子操作されたプロバイオティクスがMSのマウスモデルの症状を軽減することが判明

これらのプロバイオティクスは自己免疫疾患を持つ人々を助ける可能性を秘めています

リンジー・シャピロ博士 | 著 2023 年 8 月 16 日

最近の研究によると、腸内に定着する生きた細菌で構成される研究室で操作されたプロバイオティクスが、多発性硬化症（MS）のマウスモデルで病気の兆候を軽減することができたという。

乳酸と呼ばれる代謝産物が自己免疫の抑制に役立つ免疫シグナル伝達経路を活性化できることを発見した後、科学者たちは乳酸を放出するように細菌を特別に操作した。

さらなる研究により、科学者たちは、これらの特殊なプロバイオティクスが、MSを含むさまざまな自己免疫疾患を抱えて生きている患者にとって有益である可能性があると信じています。

「人工プロバイオティクスは慢性疾患の治療法に革命を起こす可能性がある」とハーバード大学神経学教授フランシスコ・キンタナ博士、ボストンのブリガム・アンド・ウィメンズ病院アン・ロムニー神経疾患センターのメンバー、そしてこの研究の筆頭著者は大学で述べた。ニュース記事。

「合成生物学を利用してプロバイオティクス細菌に病気に関連する特定の化合物を生成させることで、プロバイオティクスの利点を最大限に活用し、それを最大限に高めることができます」とキンタナ氏は付け加えた。

「乳酸は樹状細胞のHIF-1αを安定化させることでCNS自己免疫を制限する」という研究は、雑誌Natureに掲載された。

MSでは、過剰な免疫システムが脳と脊髄の健康な組織に損傷を与え、神経変性を引き起こします。

樹状細胞 (DC) は、MS などの疾患に関係する自己反応性 T 細胞の活性などの免疫機能の調節に重要であり、潜在的な治療標的として位置づけられています。

この研究で、ハーバード大学の科学者は、自己攻撃する T 細胞を最終的に阻害する DC 内のシグナル伝達経路を特定しました。 HIF-1-アルファ (HIF-1a) と呼ばれるタンパク質は、このプロセスに不可欠でした。

さらに、HIF-1a は、食物がさまざまな生物学的機能を果たすエネルギーに変換されるときに体内で生成される代謝産物である乳酸によって活性化される可能性があります。 DCを乳酸塩で処理すると、CDとT細胞の両方における炎症誘発性分子の産生が大幅に減少しました。

「私たちが発見したメカニズムは、免疫システムのブレーキのようなものです」とキンタナ氏は語った。 「私たちのほとんどはこのブレーキが活性化していますが、自己免疫疾患を患っている人の場合は、このブレーキシステムに問題があります。つまり、体は自分自身の免疫システムから身を守る方法がないのです。」

次に、科学者たちはこの保護システムを治療的に活性化する方法を探しました。

腸内マイクロバイオーム（消化管に生息する細菌、真菌、ウイルスの集団）は、免疫機能と脳機能の両方に大きな影響を与える可能性があるため、研究者らは、標的を絞ったプロバイオティクスが有望なアプローチになる可能性があると考えています。

最も簡単に入手できるプロバイオティクスは、一般に体に有益であると考えられている細菌の混合物です。 これらのプロバイオティクスは抗炎症作用を示していますが、研究チームはより特異的な機能を持つプロバイオティクスを必要としていました。

そこで、DCの抗自己免疫機能を刺激することを期待して、彼らは大腸菌と呼ばれる細菌を改変して乳酸を生成させた。

人工プロバイオティクスは、慢性疾患の治療法に革命をもたらす可能性があります。

MSのマウスモデルでは、プロバイオティクスによる治療により病気の臨床症状が緩和され、脳と腸の炎症誘発性T細胞の数が減少しました。

注目すべきことに、この細菌は主に腸内に生息し、血流中には存在しないにもかかわらず、脳におけるこれらの利点が観察された。

追加の実験では、プロバイオティクスが腸のDCの保護シグナル伝達経路を活性化する可能性が高く、その結果、腸と脳の細胞間の直接伝達に影響を与える可能性が高いことが示されました。この関係は近年明らかになりました。

「私たちはここ数十年で、腸内微生物が中枢神経系（脳と脊髄）に大きな影響を与えていることを学びました」とキンタナ教授は語った。 「この研究で多発性硬化症に焦点を当てた理由の 1 つは、この効果を脳の自己免疫疾患の治療に活用できるかどうかを判断することでした。 結果は、それが可能であることを示唆しています。」