【関連論文】腸内細菌・FMT研究まとめ（2024.12.5）

2024年12月06日

Enteropathway:腸内細菌叢のためのメタボリックパスウェイデータベース

（タイトル）Enteropathway: the metabolic pathway database for the human gut microbiota

（タイトル訳）Enteropathway:腸内細菌叢のためのメタボリックパスウェイデータベース

（概要）腸東京科学大学（Science Tokyo）生命理工学院生命理工学系の山田拓司准教授、情報・システム研究機構データサイエンス共同利用基盤施設ライフサイエンス統合データベースセンターの五斗進教授、本学医学部メディカルAIセンターの奥田修二郎教授らの研究グループは、腸内細菌の代謝経路に特化したデータベース「Enteropathway」を公開しました。このEnteropathway は、化合物、酵素反応、代謝経路のデータを統合した、ヒト腸内細菌叢の包括的な代謝データベースであり、研究者や医療従事者が腸内細菌の働きや、その複雑な代謝ネットワークをより深く理解するための貴重なリソースとなると期待されます。Enteropathwayは代謝経路の視覚化やカスタマイズが可能なウェブアプリケーション（https://enteropathway.org）を提供し、人間の腸内微生物叢研究において新たな知見を得るためのツールとして設計されています。

（著者）Hirotsugu Shiroma, Youssef Darzi, Etsuko Terajima et al.

（雑誌名・出版社名）Briefings in Bioinformatics

（出版日時） 2024年9月2日

DOI:https://doi.org/10.1093/bib/bbae419

URL:https://academic.oup.com/bib/article/25/5/bbae419/7747596

プレスリリース↓

腸内細菌の代謝経路データベース「Enteropathway」を公開－疾患や健康状態と関連する細菌代謝パターンの解明に期待－

https://www.niigata-u.ac.jp/news/2024/749396/

シミュレーションされた惑星土壌を用いた密閉ミニエコシステムにおける生存能力とライフサポート

（タイトル） Survivability and life support in sealed mini-ecosystems with simulated planetary soils

（タイトル訳） シミュレーションされた惑星土壌を用いた密閉ミニエコシステムにおける生存能力とライフサポート

（概要）本研究では宇宙探査に向けた持続可能な生命維持システムの構築を目的として、密閉された小規模エコシステム「Ecosphere」と「Biosealed」を開発し、模擬惑星土壌における植物と微生物の相互作用を調査している。これらのエコシステムでは地下水層を導入することで湿度不足を解決し、LED照明を用いた植物栽培の可能性を検証した。さらに、模擬月面および小惑星リュウグウの土壌での植物育成実験により、微生物の存在が植物生育に及ぼす重要な役割が明らかになった。本研究は、将来の宇宙空間での持続可能な生命維持システム構築に向けた基盤を提供している。

（著者） Tsubasa Sato, Ko Abe, Jun Koseki, Mayumi Seto, Jun Yokoyama, Tomohiro Akashi, Masahiro Terada, Kohmei Kadowaki, Satoshi Yoshida, Yosuke Alexandre Yamashiki, Teppei Shimamura

（雑誌名・出版社名） Scientific Reports

（出版日時） 2024年11月7日

DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-024-75328-x

URL:https://www.nature.com/articles/s41598-024-75328-x#citeas

慢性下痢および原発性・続発性免疫不全における糞便微生物叢移植

（タイトル） Fecal Microbiota Transplantation in a Patient with Chronic Diarrhea and Primary and Secondary Immunodeficiency

（タイトル訳） 慢性下痢および原発性・続発性免疫不全における糞便微生物叢移植

（概要） 本研究では39歳で脾臓摘出術を受けた59歳の分類不能型免疫不全症患者に対する糞便微生物叢移植（FMT）の症例を報告している。患者は慢性的な下痢と栄養不良を抱えており、他の治療法では症状が改善されなかったためFMTが試みられた。FMTは2回行われ、症状は大幅に改善し、2年間のフォローアップ期間中に再発は見られませんでした。このケースは分類不能型免疫不全症患者におけるFMTの安全性と有効性を示す初の症例報告のようです。

（著者） Katarzyna Napiorkowska-Baran, Jarosław Bilinski, Małgorzata Pujanek, Paweł Hałakuc, Antoni Pietryga, Bartłomiej Szymczak, Aleksander Deptuła, Tomasz Rosada, Zbigniew Bartuzi

（雑誌名・出版社名） Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

（出版日時） 2024年9月30日

DOI:https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1456672

URL:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2024.1456672/full

今回の症例は先天性免疫異常症 (Inborn Errors of Immunity: IEI)患者に対する新規かつ安全な治療オプションとしてのFMTの可能性を示している。

血液がん治療における腸内細菌叢の破壊：分子レベルの洞察と治療効果への影響

（タイトル）Gut Microbiota Disruption in Hematologic Cancer Therapy: Molecular Insights and Implications for Treatment Efficacy

（タイトル訳）血液がん治療における腸内細菌叢の破壊：分子レベルの洞察と治療効果への影響

（概要）近年、特に慢性リンパ性白血病や急性リンパ芽球性白血病において、生存率を向上させる治療法が進歩したにもかかわらず、化学療法や幹細胞移植のような治療はしばしば腸内細菌叢を乱し、治療成績に悪影響を及ぼし、感染リスクを高める可能性がある。本レビューでは血液がん治療と腸内細菌叢の相互作用を探り、腸内細菌が治療薬の代謝に及ぼす影響や、治療効果の向上に向けた今後の展望を提供している。

（著者）Patricia Guevara-Ramírez, Santiago Cadena-Ullauri, Elius Paz-Cruz, Viviana A. Ruiz-Pozo, Rafael Tamayo-Trujillo, Alejandro Cabrera-Andrade, Ana Karina Zambrano

（雑誌名・出版社名）International Journal of Molecular Sciences

（出版日時）2024年9月24日

DOI:https://doi.org/10.3390/ijms251910255

URL:https://www.mdpi.com/1422-0067/25/19/10255

今後の研究では、プロバイオティクス、プレバイオティクス、糞便微生物叢移植を含む、個別化された微生物叢に基づく療法に焦点を当て、血液がん患者の転帰とQOLを改善する必要があるかもしれない。

プレバイオティクスとしての化合物の分類 — 科学的視点と推奨事項

（タイトル）Classifying Compounds as Prebiotics — Scientific Perspectives and Recommendations

（タイトル訳）プレバイオティクスとしての化合物の分類 — 科学的視点と推奨事項

（概要）微生物群集は健康に重要な寄与をし、潜在的に治療の標的となり得る。約30年前に提唱されたプレバイオティクスの概念は選択的に利用される基質を介して宿主の微生物群集をターゲットにした調整が健康改善の効果的なアプローチであるというものである。この論文ではプレバイオティクスの2017年の定義である「健康上の利益をもたらす宿主微生物によって選択的に利用される基質」を補強している。さらに、この定義から明示的・黙示的に導かれる個々の基準を分解し、表にまとめ、プレバイオティクスとは何か、その地位を確立するためにはどのような研究が必要かを明確にしている。

（著者）Robert Hutkins, Jens Walter, Mary Ellen Sanders

（雑誌名・出版社名）Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

（出版日時）2024年10月2日

DOI:https://doi.org/10.1038/s41575-024-00981-6

URL:https://www.nature.com/articles/s41575-024-00981-6

ISAPPのブログ↓

ISAPP elaborates criteria for prebiotics

国際プロバイオティクス‐プレバイオティクス学術機関（ISAPP: International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics）も本稿の著者も、ある物質がプレバイオティクスの定義を満たすかどうかの裁定者であるとは主張していない。 むしろ、この努力の主な動機は新しく提案された物質が「プレバイオティクス」と正当に呼べることを結論づけるための科学的根拠の開発を助ける、明確に示された基準を研究者に提供することである。

 非侵襲的な腸内細菌叢を用いた炎症性腸疾患の診断

（タイトル） Noninvasive, Microbiome-Based Diagnosis of Inflammatory Bowel Disease

（タイトル訳） 非侵襲的な腸内細菌叢を用いた炎症性腸疾患の診断

（概要） 本研究は炎症性腸疾患（IBD）の診断における腸内細菌叢バイオマーカーの利用可能性を評価するために行われた。8つの国と地域から5,979の糞便サンプルを用いたメタゲノミクスデータの解析により、潰瘍性大腸炎（UC）およびクローン病（CD）の診断モデルが構築され、これらのモデルは多民族コホートにおいてAUC 0.90以上の精度でIBDを区別することが示された。このアプローチはIBDの非侵襲的な診断ツールとしての可能性を示しています。

（著者） Jiaying Zheng, Qianru Sun, Mengjing Zhang, Chengyu Liu, Qi Su, Lin Zhang, et al.

（雑誌名・出版社名） Nature Medicine

（出版日時） 2024年10月4日

DOI:https://doi.org/10.1038/s41591-024-03280-4

URL:https://www.nature.com/articles/s41591-024-03280-4

疾患特異的な細菌種を同定し、IBD診断のための非侵襲的なマイクロバイオームベースのツールを開発している。

糞便カルプロテクチン検査を上回る性能を示している。

症候性患者における腰部変性すべり症と腸内細菌叢ディスバイオシスの関連性

（タイトル） Gut Microbiome Dysbiosis Is Associated with Lumbar Degenerative Spondylolisthesis in Symptomatic Patients

（タイトル訳） 症候性患者における腰部変性すべり症と腸内細菌叢ディスバイオシスの関連性

（概要） 本研究では腸内細菌叢のディスバイオシスが腰部変性すべり症（LDS）に関連しているかどうかを評価している。LDS患者は非LDS患者に比べてFirmicutes/Bacteroidota比が有意に高く、また、炎症誘発性の細菌（Dialister、CAG-352）が増加し、抗炎症性の細菌（Slackia、Escherichia-Shigella）が減少していることが示された。この研究はLDSと腸内細菌叢のディスバイオシスの関連を示した初めての報告であり、今後の脊椎疾患と腸内細菌の関連研究の進展が期待されます。

（著者） Khaled Aboushaala, Ana V. Chee, Darbaz Adnan, Sheila J. Toro, Harmanjeet Singh, et al.

（雑誌名・出版社名） JOR Spine

（出版日時） 2024年10月10日

DOI:https://doi.org/10.1002/jsp2.70005

URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsp2.70005

過去8年間の抗生物質使用と腸内細菌叢の構成

（タイトル） Antibiotic Use in the Past 8 Years and Gut Microbiota Composition

（タイトル訳） 過去8年間の抗生物質使用と腸内細菌叢の構成

（概要） 本研究ではスウェーデンの全国調査データを基に抗生物質の長期使用が腸内細菌叢に与える影響を調査している。15,131名の成人を対象に、過去8年間の経口抗生物質の処方と腸内細菌の多様性および種の豊富さとの関連性を評価している。解析の結果、抗生物質の使用は腸内細菌の多様性を低下させることが明らかになり、特にクリンダマイシン、フルオロキノロン、およびナロースペクトラムのフルクロキサシリンの影響が大きいことが示された。これらの抗生物質は使用後4～8年経過しても腸内細菌の多様性と種の構成に変化を引き起こすことが確認され、腸内細菌叢に長期的な影響を与えるようである。

（著者） Gabriel Baldanzi, Anna Larsson, Sergi Sayols-Baixeras, Koen F. Dekkers, et al.

（雑誌名・出版社名） medRxiv 

（出版日時） 2024年10月15日

DOI:https://doi.org/10.1101/2024.10.14.24315441

URL:https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.24315441v1

超加工食品と健康、メカニズムの不確実性：UPFに関して私たちは何を公衆に助言すべきか？

（タイトル） Ultraprocessed Food (UPF), Health, and Mechanistic Uncertainty: What Should We Be Advising the Public to Do About UPFs?

（タイトル訳） 超加工食品と健康、メカニズムの不確実性：UPFに関して私たちは何を公衆に助言すべきか？

（概要） 超加工食品（UPF）と健康に関するメカニズムの不確実性が、UPFに関する適切な公衆への助言にどのような影響を与えるかを論じている。観察研究によるUPFと健康悪化の関連性は多くの証拠がある一方で、因果関係のメカニズムは未解明の部分が多く、UPF全般を回避する助言が適切かどうかは未定です。UPFの摂取が高い食生活は、肥満、慢性疾患、死亡率と関連があるものの、社会経済的要因や他の要因が影響している可能性も指摘されています。今後の研究によってメカニズムが明確になり次第、より具体的な公衆衛生ガイドラインの作成が必要です。

（著者） Eric Robinson, Alexandra M. Johnstone

（雑誌名・出版社名） PLOS Medicine

（出版日時） 2024年10月15日

DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1004439

URL:https://journals.plos.org/plosmedicine/article?id=10.1371/journal.pmed.1004439

超加工食品に関するメカニズムの不確実性が解決されない限り、公衆衛生ガイドラインの作成は慎重に行う必要がある。ただし、UPFの摂取が健康に悪影響を及ぼす可能性があるため、一般の人々には適度な注意喚起が求められます。

潰瘍性大腸炎において抗生物質併用療法で改善する患者と改善しない患者の腸内細菌叢の比較：糞便メタゲノム解析による検討

（タイトル）Comparison of the Gut Microbiota of Patients Who Improve with Antibiotic Combination Therapy for Ulcerative Colitis and Those Who Do Not: Investigation by Fecal Metagenomic Analyses

（タイトル訳）潰瘍性大腸炎において抗生物質併用療法で改善する患者と改善しない患者の腸内細菌叢の比較：糞便メタゲノム解析による検討

（概要）潰瘍性大腸炎（UC）の原因は、遺伝的に感受性のある患者における常在細菌が関与している可能性がある。抗生物質併用療法（ATM/AFM）が潰瘍性大腸炎患者の寛解に寄与することが以前の研究で示されている。本研究では、抗生物質併用療法が応答した患者の腸内細菌叢の変化をショットガンメタゲノム解析を通じて調査している。結果として、寛解に至った患者の腸内でbifidobacteriumとlactobacilliの増加が見られ、bacteroidesは減少した。

（著者）Toshifumi Ohkusa, Kimitoshi Kato, Tsuyoshi Sekizuka, Toshiro Sugiyama, Nobuhiro Sato, Makoto Kuroda

（雑誌名・出版社名）Nutrients

（出版日時）2024年10月16日

DOI:https://doi.org/10.3390/nu16203500

URL:https://www.mdpi.com/2072-6643/16/20/3500

（コメント）個人的にはbifidobacteriumとlactobacilliが本当に影響しているのか気になります。

幼少期の抗生物質曝露は神経発達および神経再生に関連する腸内微生物叢のディスバイオシスを引き起こす

（タイトル）Early-life Antibiotic Exposure Leads to Gut Microbial Dysbiosis Associated with Neurodevelopment and Neuroregeneration

（タイトル訳）幼少期の抗生物質曝露は神経発達および神経再生に関連する腸内微生物叢のディスバイオシスを引き起こす

（概要）幼少期は神経発達および腸内微生物叢の確立において重要な時期であり、抗生物質曝露に対して非常に影響を受けやすい。本研究では、幼少期における抗生物質曝露が腸内細菌および代謝産物と神経発達および神経再生にどのように関連するかを調査した。広域スペクトル抗生物質カクテルをマウス母体に投与し、子孫における腸内細菌叢のディスバイオシスを誘発し、16S rRNAシーケンスおよびメタボロミクスを使用して腸内細菌および代謝産物の分析を行った。抗生物質曝露は神経の成熟、NG2グリアの増殖、前頭葉の髄鞘形成、脊髄損傷後の神経再生に有意な影響を与えた。総じて、幼少期の抗生物質への曝露は、子孫の腸内細菌叢の組成、存在量、代謝産物を変化させ、神経発達と神経再生に関連した。

（著者）Qing Zhao, Pianpian Fan, Qie Gu, Xiaoyu Mo, Xuemei Tan, Xinying Zhou, Fan Yang, Xiang Zhou, Qingchu Li

（雑誌名・出版社名）bioRxiv

（出版日時）2024年10月17日

DOI:https://doi.org/10.1101/2024.10.17.618899

URL:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.618899v1

ドナー糞便微生物叢移植で治療された潰瘍性大腸炎患者のファージオームが寛解に関連するマーカーを明らかにする

（タイトル）The Phageome of Patients with Ulcerative Colitis Treated with Donor Fecal Microbiota Reveals Markers Associated with Disease Remission

（タイトル訳）ドナー糞便微生物叢移植で治療された潰瘍性大腸炎患者のファージオームが寛解に関連するマーカーを明らかにする

（概要）潰瘍性大腸炎患者において、ドナー糞便微生物叢移植（FMT）治療を受けた際のファージオームの挙動を解析し、寛解に関連する特定のマーカーを特定ししている。メタゲノム解析により、寛解に至った患者でドナーファージが豊富に存在し、腸内細菌叢のバランス回復に寄与する可能性が示唆された。

（著者）Marwan E. Majzoub, Sudarshan Paramsothy, Craig Haifer, Rohit Parthasarathy, Thomas J. Borody, Rupert W. Leong, Michael A. Kamm, Nadeem O. Kaakoush

（雑誌名・出版社名）Nature Communications

（出版日時）2024年10月17日

DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-53454-4

URL:https://www.nature.com/articles/s41467-024-53454-4

モデル生物 Caenorhabditis elegans における Malassezia furfur の病原性および腸内バリア破壊能力は Lacticaseibacillus rhamnosus によって部分的に緩和される

（タイトル）Pathogenicity and Intestinal Barrier Disruptive Ability of Malassezia furfur in an Alternative Model Host Caenorhabditis elegans is Partially Alleviated by Lacticaseibacillus rhamnosus

（タイトル訳）モデル生物 Caenorhabditis elegans における Malassezia furfur の病原性および腸内バリア破壊能力は Lacticaseibacillus rhamnosus によって部分的に緩和される

（概要）Malassezia furfur は、さまざまな疾患に関連しているが、その病原性のメカニズムは不明である。本研究ではCaenorhabditis elegansをモデル生物としてM. furfur の病原性を評価し、さらに乳酸菌による病原性の緩和効果を検証した。結果として、M. furfur が腸内バリアに対する破壊能力を持ち、寿命を短縮することが確認されたが、乳酸菌Lacticaseibacillus rhamnosusによってその効果が部分的に緩和されることが明らかになった。

（著者）Chiho Kishida, Ayano Tsuru, Satoka Takabayashi, Xueyang Wu, Yoshihiko Tanimoto, Eriko Kage-Nakadai

（雑誌名・出版社名）bioRxiv

（出版日時）2024年10月18日

DOI:https://doi.org/10.1101/2024.10.17.618914

URL:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.17.618914v1