北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）の研究チームは、ニホンアマガエルなどの両生類や爬虫類の腸内に存在する細菌に、強力ながん抑制作用があることを突き止めた。特にニホンアマガエルから分離された特定の細菌を用いたマウス実験では、一度の投与で大腸がんの腫瘍が完全に消失するという成果が得られた。この研究成果は、国際学術誌のGut Microbesに掲載された。

がんが極めて少ない生物に着目

研究を主導したのは、JAISTの都宮映二郎教授の研究チームだ。研究チームは、両生類や爬虫類が病原体の多い環境に生息し、変態などによる強い細胞ストレスにさらされながらも、自然発生的ながんが極めて稀である点に着目した。

その要因として、体内の腸内細菌叢（マイクロバイオーム）が関与している可能性があると仮説を立て、ニホンアマガエル、アカハライモリ、ニホンカナヘビの腸内から計45株の細菌を分離・分析した。

9菌株に抗腫瘍効果　最も強力だった細菌

解析の結果、9つの菌株に抗腫瘍効果が認められた。このうち、ニホンアマガエル由来の「ユーイングエラ・アメリカーナ（Ewingella americana）」が最も強力な作用を示した。

大腸がん細胞を移植したマウスを用いた実験では、この細菌を静脈内に単回投与したところ、治療対象となったすべてのマウスで腫瘍が完全に消失した。奏効率は100％であった。

既存治療薬を上回る効果

この効果は、現在がん治療で広く用いられている抗PD-L1抗体や、化学療法剤のドキソルビシンと比較しても、はるかに高い水準であった。さらに、治療後に再びがん細胞を移植しても腫瘍が形成されず、長期的な免疫記憶が獲得された可能性が示唆された。

研究チームによると、この細菌が高い治療効果を示す理由は、「直接攻撃」と「免疫活性化」という二つの作用を併せ持つ点にあるという。

「ユーイングエラ・アメリカーナ」は低酸素環境を好む通性嫌気性菌であり、低酸素状態にある固形がん内部に選択的に集積する。投与から24時間以内に腫瘍内で約3千倍に増殖し、毒素を分泌してがん細胞を直接破壊する。

同時に、腫瘍内部での細菌増殖が免疫系を刺激し、T細胞やB細胞、好中球などの免疫細胞が腫瘍部位に集積する。TNF-αやIFN-γといった炎症性サイトカインの産生も促され、がん細胞の細胞死が誘導される。

高い安全性も確認

細菌を血管内に投与する治療法には安全性への懸念が伴うが、今回の実験では深刻な副作用は確認されなかった。肝臓や心臓などの正常臓器から細菌は検出されず、血液中の細菌も24時間以内に検出限界以下となった。一時的な炎症反応は見られたものの、72時間以内に収束したという。

また、この細菌は抗生物質に感受性があり、万一の際にも制御可能であることが示された。

自然界に眠る「生きた薬」

今回の成果は、日和見感染のリスクはあるが、本実験では毒性が確認されなかった細菌を利用した新しいがん治療法、いわゆる「バクテリアセラピー」の概念実証となった。研究チームは今後、乳がんや膵臓がん、メラノーマなど、他のがん種への応用可能性を検証する予定だ。