4 脳腸相関と精神・神経系疾患 (12頁)

1 脳腸相関

1) 脳腸相関研究がさかんになっています

 脳腸相関(brain-gut axis)とは,生体にとって重要な器官である脳と腸が相互に密接に影響を及ぼし合っていることを示す概念です.例えば,私たちはストレスを感じるとおなかが痛くなり,下痢や便秘などの便通異常を生じます.これは脳が自律神経を介して,腸にストレス刺激を伝えるからです.脳から腸へのシグナル伝達(脳→腸シグナル)が存在していることを示しています.逆に,腸管粘膜の炎症やバリア機能障害により,脳での不安感が増し,行動や食欲などが変化することが知られています.これらは腸の状態が脳の機能にも影響を及ぼすことを意味しています(腸→脳シグナル).
 この脳腸相関を理解するうえでの新たな主役としての腸内細菌叢が注目され,腸内細菌叢の異常を示すディスバイオーシスといった概念も登場しています.このディスバイオーシスを改善させるための機能性食品,脳や代謝に影響を与える消化管ホルモンの発見ならびに創薬としての臨床応用などが,脳腸相関という研究に広がりをもたらしています.
 また,脳腸相関の異常と考えられる機能性消化管疾患の増加も,臨床的に重要な課題となってきています.この疾鼠鬯者の生活の質(QOL)はきわめて低いにもかかわらず,適切な医療が受けられていない現状もあるため,医師だけでなくコメディカルスタッフの協力が必要であり,この疾患患者への対応の重要性を理解していただきたいと思います。

2) ストレス応答と腸内細菌叢には密接な関連があります

 私たちはストレスを受けると,中枢ではその曝露をすばやく認知し,ストレスの反応系として重要である視床下部一下垂体一副腎連関(hypothalamic-pitu-itary-adrenal axis : HPA axis)が洽歐化されます.視床下部の室傍核よりストレス関連ホルモンである副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(corticotoropine releasing hormon : CRH)が分泌され,下垂体を刺激することにより副腎皮質刺激ホルモン(adrenocorticotropic hormone : ACTH)の分泌が促されます.これにより副腎皮質は糖質コルチコイドの分泌を増加させ,さまざまな臓器にストレスに対する生体反応を引き起こします.また別の経路として,視床下部一交感神経一副腎髄質連関(sympathetic-adrenal medullary axis : SAM axis)があり,これは視床下部を介して副腎髄質や交感神経よりエピネフリンやノルエピネプリンといったカテコラミンを分泌することで,ストレスに対する行動をコントロールしています.
 HPA axis は,ストレスの発現とともに腸管蠕動や消化管知覚過敏,腸管免疫制御と深くかかわっていることが知られていますが,最近になり,これらの生体反応に腸内細菌叢が影響していることがわかり,脳腸相関から腸内細菌叢一腸一脳連関〔microbiota-gut-brain axis)としてそれぞれの信号伝達が検討されるようになっています.
 ストレスの実験モデルとしてラットの脳室内にCRHを注入するモデルがあります.ストレス負荷を受けた腸管では,平滑筋刺激による腸管運動亢進だけでなく,腸内細菌叢にも変化が生じます.脳内のストレスが腸管に何らかのシグナルを送り,細菌叢に働きかけているようです.怒り,不安,恐怖などを惹起する精神ストレスによって腸内細菌叢が変動することが知られています.宇宙飛行士の腸内細菌叢の解析研究で仏細菌数は飛行前から変化がみられ,飛行中にはさらに異常が進み, Lactobacillus属やBifidobacteri・H朋属が減少し, Enterobacteriaceae科や口吋郎函m属ウェルシュ菌(C/四郎沁m摎巾ingens)が増加していたと報告されています.

3) 無菌マウスのストレス応答で具えてきたもの

 腸内細菌叢とストレスの関係を示す研究として,無菌マウスを使用した研究が実施方れています.無菌マウスの寿命は通常のSPF環境で飼育されたマウスと差はありませんが,その行動には異常がみられます.無菌マウスは落ち着きがなく,わずかな物音に対して過剰に反応する傾向があります.二の無菌マウスに通常飼育環境のマウス糞便を移植すると,次第に落ち着きをとり戻すことも確認方れています.無菌マウスではストレスを受けた際の視床下部からのACTH分泌や副腎皮質からの糖質コルチコイド分泌の反応が通常のマウスとは異なっていて,カテコラミンやセロトニンといったホルモンの脳内濃度が高くなっています.
 九州大学須藤信行博士らのチームは,無菌マウスでは通常飼育マウスに比較して,拘束ストレス負荷によるACTHおよびコルチコステロンの上昇反応が有意に亢進することを見出しています.また,このACTHおよびコルチコステロンのスドレス応答の亢進は, Bacteroides vulgatus単一細菌マウスでは無菌マウスと同じでしたが, Bifidobacte加朋infantis単一細菌マウスでは通常環境飼育マウスと同程度まで反応性が減じていました恍Bifidobacte加朋はマウスの過剰なストレス応答を腸脳相関を介して抑制することが示されたわけです.
 以上のように,腸内細菌が成長後のストレス応答や脳内の神経皮長因子に影響することは明らかです.

4) 腸典細菌代謝物ぱ腸→脳シグナル”のメディエーター

 消化管内腔には腸内細菌の多彩な代謝物があり(P102参照),短鎖脂肪酸,GABAなどの神経伝達物質,トリプトファン代謝物,胆汁酸などが,神経系,循環系,炎症細胞系を介して脳機能に影響を与えています.特にセロトニンは内臓知覚の主要なメディエーターであり,腸管粘膜EC細胞で合成書れ,壁内の内在性知覚ニューロンのセロトニン3受容体(5~HT3受容体)を剌激します.さらに,この信号は迷走神経下神経節を介して延髄孤束核へ,また脊髄後根神経節を介して視床,皮質へ伝えられています.EC細胞には,短鎖脂肪酸受容体(GPR43)や胆汁酸受容体(TGR5)も存在し,腸内管腔の影響を受けセロトニン合成が制御されているようです.腸内細菌のなかで神経伝達物資であるyアミノ酸(GABA)を産生する菌があることも確認右れています.セロトニン, GABA,短鎖脂肪酸は吸収書れ,血液を介して脳に到達するため,循環系を介した腸脳シグナルも重要です.特に酪酸には,抗うつ作用や認知機能改善作用があり,さかんに研究されています.トリプトファンの腸内細菌によるインドール系代謝物と中枢神経との関連も注目されています.さらには,多発性硬化症で明らかになったように,脳内炎症が腸管により制御されるとする研究もあります.

2 うつ病,うつ状態

1) うつ病患者の騰内細菌叢の特徴

 日本での患者数が100万人を超えるうつ病(躁うつ病を含む)が問題になっています.実際にうつ病の患者さんで,下痢,便秘などのお腹のトラブルを抱えている人がたくさんおられます.過敏性腸症候群(IBS)の診断基準を満たしていなくて仏お腹の調子が悪い人が多いようです.
 最近,ベルギーで実施されている腸内細菌叢プロジェクトに参加している1,054人を対象にうつ病と腸内細菌叢との関連を解析した結果が報告されました悦七れによると,酪酸を産生する稲作晶加cterium属とC叩rococcus属細菌はより高い生活の質の指標と一貫して関連していました. Dialister鎬とC叩rococcus属は,抗うつ薬の交絡効果を補正した後でも,うつ病で減少していました.書らに,ショットガンメタゲノム解析の結果,ドーパミン代謝産物3ドトジヒドロキジフェニル酢酸が細菌叢により合成される可能性があり,精神的生活の質と正の相関が同定されました.また,うつ病において腸内細菌が産生するy−アミノ酪酸(GABA)が潜在的な役割を示すことも見出されました.腸内細菌による神経伝達物質がヒトの神経活動に影響する可能性を示しており,今後の成果が期待されます.
 日本人のうつ病に対する腸内細菌解析も報告右れています几定量的PCR法による解析の結果,大うつ病患者群(n = 43)の73枦丿obacterium属やLactobacillus属の占有率は健常者群に比較して有意に低下していて, Lactobacillus属の総菌数も低下傾向にありました。
 中国グループの研究では,うつ病患者では門レベルでアクチノバクテリアの増加とバクテロイデスの減少が認められました慌 うつ病患者の糞便を無菌マウスに移植するノトバイオート研究も実施され,うつ病マウスでは抑うつ行動の増悪が観察されています.また,男女別に解析すると,健常者と比較してうつ病患者で増加する細菌の上位3属は,男性では瞿u血属, Actinobacteria門,Gぶbac-terial回目,女哇ではBacteroidia網, Bacteroidaceae科, Bacteroides属が示されました5).他の疾患での解析と同様に,疾患と腸内細菌叢の関連解析においては国による差異,性差などを考慮する必要があります.

2) うつ病に対するプロバイオティクスの効果

 Lactobacillus casei Shirota (シロタ株)のうつ状態に対する有効性が報告されています6). 132人の健常者を対象とした気分および認知機能に対するシロタ株を含んだ乳酸品の効果は,ランダム化比較試験では介入群とプラセボ群との間に有意な違いは認められませんでしたが,ベースラインにおいて抑うつ指数の高い群にしばった解析では,介入群では対照群と比較して有意な抑うつ気分の改善が認められました.
 Lactobacillus he臨底us R0052とj3听ゐhda仙m longum R0175の混合による無作為化比較試験の結果も報告され7),介入群では対照群と比較して,抑うつ症状だけでなく自覚的ストレス度の有意な改善などが認められました.
 Lactobacillus acid叩hilus, Lactobaci・llus casei, Bifidobacteriu周回i面mの3種の合剤による大うつ病を対象とした二重盲検比較試験では8),通常の抗うつ薬治療群と抗うつ薬十プロバイオティクスの併用群の8週間の治療効果が比較され,併用群でうつ症状スコアが有意に減少し,耐糖能や高感度CRPによる炎症マーカーも有意に改善しました.
 大うつ病を対象としたプロバイオティクス(.Lactobacillus heiveticusと叛βゐわE-£εΓ・m longum),プレバイオティクス(ガラクトオリゴ糖),プラセボの二重盲検比較試験の結果も報告され,種々の血清バイオマーカー値も測定されています。2に示すように,プロバイオティクス投与群で治療8週後に有意にうつ病スコアが低下しました.さらに興味深いことに,トリプトファンは必須アミノ酸の一つですが,ヒトの体内では主にindoleamine 2, 3-dioxygenase (IDO)により牛ヌレインに代謝されるとされ,このIDOの洽歐化はうつ病の病態との関連も報告されています.さらに,このIDO活性化が腸で起きていて,腸内細菌によるトリプトファン産生にも影響することが報告されています.トリプトファンは幸せホルモンとも呼ばれています.つまりIDO活性を抑制することが種々の疾患の治療につながる可能性があり,そのバイオマーカーがキヌレイン/トリプトファン比となるわけです.うつ病におけるキヌレイン/トリプトファン比がプロバイオティクス投与により有意に抑制されることが示された重要な報告と考えます。

3 抗加齢医学と腸内細菌叢

1) 百寿者の腸内細菌叢の特徴

  若年者と長寿者の腸内細菌叢をメタゲノム解析データにより比較することによ
り長寿者の特徴を明らかにする研究が実施されていますが,私たちの研究も含め,70歳前後の腸内細菌叢においては門レベル,属レベルで特徴的な変化を見出せませんでした10). これに対しRampelliらは,百寿者(百歳以上の長寿者)の腸内細菌叢をショツトガンメタゲノム解析により分析した結果を明らかにしました@.それによると,図3に示すように,若年者(二の場合65〜75歳も含めて)に比較して,百寿者で減少する種レベルの細菌として, Bade他面s uniformis, Eu一石acterium rectale, Faecalibacterium prausnitzii, Coprococcus comesの4種が,増加する細菌として, Eggerthella lenta, Akkermansia muciniphila, Esch-erichia coli, Methanobrevibacter smithiiの4種が明らかになりました.さらに,これらのメタゲノム配列を用いてKEGGのデータベースに基づいた機能解析を進めると,炭水化物代謝に関与する細菌群が百寿者で減少し,薬物解毒代謝に関与する細菌群が増加していることが明らかになりました.
 しかし,このデータの解釈にも慎重な考察が必要です.百寿者で減少している細菌種の多くは発酵に関与する常在細菌叢で,いわゆる有川菌とされていたものです.一方,百寿者で増加している細菌種はこれまでの解析では日本人において占有率が比較的低い菌です.こうした百寿者の菌叢の特徴は,百寿の原因というよりは結果ではないかと私は考えます.いずれにしても日本人の情報がほしいところです.

2) 長寿地域の腸内細菌叢の特徴

 京都府京丹後市は人口10万人あたりの百寿者が160人と全国平均の3倍近くで,日本有数の長寿地域です.実際, 2018年の京都府保健所のデータからは,人口10万人あたりの百寿者の数は,京丹後市159.8人と京都市の65.6人,全国平均の53.4人に比較して圧倒的に多いことが示されています.周辺の宮津市,伊根町,与謝野町でも百寿者の割合は150人前後であり,この地域全体が長寿地域ともいえます.
 京都府立医科大学は2017年に長寿・地域疫学講座(的場聖明教授代表)を開設し,この地域の高齢者の健康長寿の秘密を探る研究を開始しています.
 まず,京丹後市と京都市内のデータを比較したところ,胃がんの罹患率には差がない一方,京丹後市では大腸がんの罹患率が低いことがわかりました.人口10万人にあたりの大腸がん罹患数は市内が男性110人,女性110人に対して,京丹後市を含む丹後では男性59人,女性62人と約半数でした.さらに,認知症の発症率が低く,高齢になっても血管年齢が若い人が多いことがわかってきました.
 このことから,京丹後市民の腸内細菌叢には何らかの長所があると考え,京丹後市と京都市内の高齢者(65歳以上)各51名の腸内細菌叢を比較解析しました.結果,京丹後市の高齢者に多い菌の上位4種がClostridiumクラスターXIVaに分類される酪酸産生菌でした(図4)1統 これは非常に興味深い結果です.先立つて行われた慶應義塾大学の研究でも,酪酸産生菌(C朏加血jmクラスターXlVaに分類される)が免疫を介して健康に寄与する可能性が見つかっているからです.
 酪酸産生菌の増加が長寿の原因なのか,結果なのかはこの研究だけからはわかりませんが,最近注目されているのがこの酪酸菌です.

3) 早老症マウスのディスバイオーシスと糞便移植による寿命延長

 Barcenaらは,早老症の2つの異なるモデルマウスにおいて,プロテオバクテリア門,シアノバクテリア門の占有率の増加,およびウェルコミクロビウム門の占有率の減少,多偸歐の低下を特徴とするディスバイオーシスが生じていることを若年期に確認しました叫 また野生型マウスからの糞便微生物叢の移植は,二つの早老モデルマウスの老化に伴う体温の低下,低血糖,腎血管周囲石灰化といった所見を軽減させ,寿命を延長させ, Akkermanぶm『iniphilaの移植によっても同様の寿命延長を確認しました(圄5).さらに回腸内容物のメタボローム分析により,早老症マウスはディスバイオーシスの結果,二次胆汁酸生成経路が障害されており, Akkermanぶmuciniphila移植によりその障害が回復しました.この結果から,早老症モデルに対して正常マウスの糞便移植を行うことで老化現象が抑制され,健康寿命・個体寿命が延長することが明らかにされました.
 この研究は加齢現象における重要な情報が含まれています.第一に百寿者において増加していたAだkermanぶmuciniphilaが,マウスの早老症の寿命延長に効果があることが確認されました田.第二にAkkermanぶmE加φ回aが胆汁酸代謝を制御することもUshirodaらにより報告されています叫第三に加齢における腸内細菌叢による胆汁醵代謝の重要性が明らかになりました.最終的にこの胆汁酸が寿命に関与するメカニズムは,Reg3gやT仔3といっかタンパク質(抗菌ペプチド)が腸上皮から多く分泌され,腸粘膜の粘液層の非薄化を抑制し,粘膜保護機構に作用することによると明らかにされました.腸の老化を抑制することが,全身の健康長寿につながることを明らかにした点て価値ある研究と考えます.
 こうした知見を参考にして,健康長寿に対する腸内細菌叢を標的にしたアプローチが提案されることを期待したいと思います.特に,二次胆汁酸そのものではなく,二次胆汁酸と腸内細菌によって生じる新たな胆汁酸代謝物に注目したいと考えています.

4 多発性硬化症(MS)

1) ディスバイオーシス・免疫炎症応答が関与する

 疫学的なデータから,多発匪硬化症(multiple sclerosis : MS)という神経難病とクローン病という腸管難病が日本で同じように直線的に増えていることに驚きました.山村博士は,日本人患者のなかに欧米滞在中あるいは帰国後に発症したMSを30例以上経験するうちに,MSの原因が欧米生活習慣,特に食生活に問題があるのではないかと考えていました15). MSモデルマウスの検討結果から,腸内細菌叢の異常に由来するT細胞活性化による免疫学的機序がMSの病態の中心となっている可能性が考えられました.
 MS患者の糞便腸内細菌16S rRNA シーケンス解析の結果,健常者と比較して,MS患者では属レベルの比較でFaecalibacterium, P旧収ella, Anaerostipesの有意な減少が観察されました求Dさらに,減少していた細菌の大部分はClostridiumクラスターXIVaとIVに属するものがほとんどであり,特に,クローン病でも同様に低下していることが示されているFaecalibacterium prausnitziiの減少は,MSとIBDの発症機序の共通性を強く示唆する成績でした.
 海外のMS患者の腸内細菌叢の結果も,同様に酪酸産生菌Butyricimonasの低下が確認されており,実験モデルの成績も含めて酪酸産生低下による制御性T細胞などによる炎症抑制シグナルの低下がMS患者で強く示唆されています17)(図6).海外の結果では, Metha加篩出加心やAだkermanぶの増加も明らかです. Methanobrex万一隔心はメタン産生菌であり,MS患者の呼気中メタンの高値も確認されています.

2)  MSのエンテロタイプ

 2017年に報告されたエンテロタイプの4型分類(p24参照)によるMSにおける頻度が報告されています18)健常者と比較して,原発歐進行|生MSではB1型(Bacteroides 1型)が少なく,R型(揃池noccoccaceae型)が多いことがわかりました.さらに,R型とP型(Prevotella型)が消失してB2型(Bacteroides 2型)が増加することが再発したMSの特徴であることが報告されました(図7).最終的に,消失したR型に含まれる酪酸産生菌である揃杪良治casの減少とMSの炎症反応との関連が議論されてはいますが,決定的ではありません.
 山村博士らは腸内環境の変化により生じた炎症応答と脳内の炎症をつなぐメヵ
ニズムの一端を明らかにするために,末梢血中のCCR9゛CD4・メモリーT細胞の解析を報告しています1气腸内細菌のシグナルによって活性化されたメモリーT細胞はa4β7インテグリンやCCR9などの“腸管ホーミング受容体”を発現し,腸管に向かう傾向があります.続発性進行型多発l生硬化症(SPMS)患者の末梢血中ではCCR9発現CD4陽性メモリーT細胞が減少していることを見出しました.SPMSでは同じメモリーT細胞は脳内で炎症性プロファイルを獲得しているようです.炎症性腸疾患の治療においては,腸管ホーミング受容体を発現したT細胞の腸管への移行をブロックする抗体が有効であり,抗MAdCAM-↓抗体は兆験的自己免疫性脳脊髄炎を抑制することも確認されています.腸内細菌叢の異常を出発点とする活性化T細胞がどのようなメカニズムにより脳内に炎症を引き起こすかの研究が,MS治療に新たな視点を生み出していることは間違いないようです.

3)  MSにおけるトリプトファン代謝

 脳内の非神経細胞であるミクロクリアやアストロサイトの洽壯化もMSの病態に関与しています气実験的自己免疫性脳脊髄炎モデルを用いて,ミクロクリアやアストロサイトの洽哇化シグナル(TGF a, VEGFβ)を抑制することが治療につながり几その抑制にはミクロクリアやアストロサイト細胞のAhRのリガンドが有用であることが明らかになっています.さらに, AhRのリガンドとしては食事由来のトリプトファンを腸内細菌叢が代謝して産生する代謝物が作用しているようです。
 この研究は,トリプトファン欠乏食やトリプトファンを代謝する細菌叢の減少がMSだけでなく,脳内炎症のリスク因子となることを示しており,今後の展開が期待されます.さらには,特定のトリプトファン代謝物が創薬の標的となることも考えられています.

5 パーキンソン病

1) パーキンソン病と消化管疾患

 パーキンソン病と腸内環境の関連を示唆するいくつかの疫学データがあります.炎症性腸疾患(IBD)では腸内細菌のディスバイオーシスが生じていますが, 1977〜2014年にデンマークで診断された15歳以上のIBD 76,477例と,性・年齢などをマッチさせた非IBD 7,548,259例を対象に, National Patient Registerのデータを用いて, IBDとパーキンソン病,多系統萎縮症との関係が検討されました22).結果, IBDはパーキンソン病のリスクとされました(調整後ハザード比= 1.22,95 % CI : 1.09〜1.35).
 また,パーキンソン病では便秘症状が神経症状の発症に先行し,非運動症状のなかでも便秘は最も高頻度とされています(図8) 23). 33,901人の一般勞哇と93,767人の一般女性を6年間経過観察した前方視的研究では,勞哇156人,女性402人でパーキンソン病が発症し,便秘があった人の6年間のパーキンソン病発症リスクは勞哇で4.98,女性で2.15と計算されています。

2) パーキンソン病と腸内細菌叢

 名古屋大学大野欽司博士のチームは,52人のパーキンソン病と36人の健常者の腸内細菌叢を定量的PCR法により比較しています獸その結果,パーキンソン病ではClostridium coccoides. Bacter・idesfraがlisが少なく, Lactobacillusが有意に多く認められました.さらに腸内細菌叢の機能解析のなかで,パーキンソン病の腸内細菌叢は健常群に比較して水素産生菌数が少ないこと匍や,2年間の経過観察で病状が増悪する群ではBifidoba心血mが有意に少なく, Bifidobacteriumが疾患の進展にかかわる細菌である可能性が示唆されています。
 未治療の早期パーキンソン病患者の糞便ショットガンメタゲノム解析の結果も報告されました气 これまでの成績とは異なり, Akker・mansia muciniphilaの増加,l)mza鈿陥c叩ri, Eubacterium biformeの減少がパーキンソン病患者で証明されました.また, KEGG and GMMデータベースに基づいた機能解析により,D−グルクロン酸代謝経路の減少とトリプトファン代謝経路の増加が報告されています.

3) レボドパ製剤を分解する腸内細菌

 パーキンソン病患者を治療するためには,脳内に移動してドーパミンへと変化するレボドパ製剤が使用されます.ドーパミン自体は血液脳関門を通過することができませんが,レボドパはレボドパ脱炭酸酵素によってドーパミンとなることができるため,ドーパミンを直接投与するのではなくレボドパ製剤が投与されています.腸内で代謝されてしまうと脳まで到達できないため,レボドパ製剤にはレボドパの代謝を抑えるカルビドパといった薬が配合されています.最近の研究で, Enterococcus faecalis (腸球菌)およびEggerthella lenta という2種類の細菌がレボドパ製剤を代謝してしまうことが発見されています气 まず最初に, Enter・-coccus faecalisがレボドパが脳に到達する前に,腸内でドーパミンへと変換し,続いてEggertheUa hfaが腸内のドーパミンをメタチラミンという神経調節物質に変換してしまい,レボドパ製剤の効果を打ち消してしまうようです.人によってこの2種類の細菌保有量に違いがあるため,結果的にレボドパ製剤の効果が人によってばらつきがある結果となります.
 他の医薬品についても腸内細菌の影響を考慮することで,効果をより高めることができるかもしれませんし,効果に個人差がある場合にはその薬剤を代謝する腸内細菌叢に注目する必要があるかもしれません.

6 筋萎縮性側索硬化症

 神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症(ALS)は, SD01遺伝子変異が発症に関与し, Sodl-TgマウスがALSのモデルマウスとして使用されています.このモデルマウスを用いて, ALSの機能的マイクロバイオーム研究を行い,腸内細菌のAkkermanぶm『滷禎ゐはALS症状を軽減させるが, RuminococcuバorquesとParabacteroid留心臨o治は悪化させることが報告されました30).さらに, Akker-mnぶmuciniphilaを投与されたSodl-「朏マウスの脳脊髄液と血清中に代謝物の二コチンアミド(NAM)が蓄積しており,これが運動症状の改善と相関することが明らかにされました(図9).さらに,ヒトでの予備的な観察結果から, ALS患者では腸内細菌叢が変化し, NAMレベルが低下していることがわかり,腸内細菌叢がALSの病態生理を調節する役割がある可能性が示唆されました.
 ここは大変重要な知見で,粘膜関連細菌叢として常在しているAkkermansiamuciniphilaが,食事由来のトリプトファンを利用してNAMを産生し,さらに吸収されたNAMがNMN (二コチンアミドモノヌクレオチド)となり, NAD(二コチンアミドアデュンジヌクレオチド)がつくられる可能性を強く示唆しています. NADは生物の主な酸化還元反応の多くにおいて必須成分(補酵素)であり,その前駆体であるNMNは抗加齢サプリメントとして注目されています.日本においては,慶應義塾大学腎臓内分泌代謝内科でNMNの機能性表示食品をめざした臨床試験が実施されています(UMIN登録ID : 000021309).

7 自閉症関連疾患

1) 行動異常と腸内細菌叢

 子どもの行動と腸内細菌叢の関係を調べるため,5〜7歳の40人の小児から採取した便検体を分析し,腸内細菌叢の組成を調べた結果,腸内細菌叢の組成は学齢期の子どもの行動と強く関連することがわかりました獸家族との絆が強い子どもと弱い子どもでは,腸内細菌叢に違いがみられることから,腸内細菌と子どもの行動との関連には,家族との関係も大きく影響する可能性があります.こうした研究は,現状での観察研究であるため,腸内細菌叢の異常が行動異常の原因であることを証明しているわけではありませんが,これまでの実験的な研究をサポートする重要な知見であるといえます.

2) 自閉症スペクトラム(ASD)と腸内細菌叢

 自閉症スペクトラム(ASD)の子どもたちの多くには广匣性的な腹痛,消化不良,下痢,便秘など,消化器系の問題がある二とが知られています.毎日のように続く不快感や痛みは,さらなる過敏症を引き起こし,注意力や学習能力,または行動に悪影響を及ぼす可能性があります.逆に,お腹の調子がよくなることで子どもだちから不快感をとり除ければ,生活の質が上がる可能性が生まれてきています.
 腸内細菌叢の移植を施されたASDの患者を2年かけて追跡調査した結果,患者に特徴的な匚社会的ふるまい」に45%もの改善がみられたとの研究結果が発表されました。この研究は,腸内細崕叢移植がASDの長期的な治療において効果的である可能性を示唆していて,大変注目されています.
 ASDの子どもたち18人を対象に,全工8週間のプログラムを実施しました.最初の2〜3週間は,腸洗浄や抗菌薬などで前処理をし,その後7〜8週開かけて腸内細菌叢移植を毎日実施.その後,8週間かけて経過観察しました.書らにその2年後に被験者を呼び戻し,消化器系の症状や,行動・ふるまいなどについて再評価しました.結果は驚くべきものでした.18週目を終えた段階でベースラインから80%の改善がみられた消化器系の症状は,2年経ってからの段階ではベースラインから58%と,初期の改善のほとんどが定着していたのです.専門家による行動・ふるまいに対する再評価では,ベースラインと比較して全体的に45%のASD症状が減少していることが明らかになりました.
 この研究は,二重盲検比較試験ではない観察研究ですが,腸内細菌叢移植は,ASDの子どもたちの腸内細菌バランスを整えることで,消化器疾患を改善させ,ASDに特徴的な行動やふるまいを軽減させることができることを示す貴重な臨床研究であることは間違いありません.これぱ腸”が“脳”に直接作用することを示唆する結果といえます.
 私たちも少数例ではありますが, ASDの子ども13人を対象に水溶歐食物繊維(サンファイバーヘ 6g/日,平均2ヵ月)を投与する介入試験を実施しました(轍10)几その結果,水溶性食物繊維の摂取により, ASDの子どもの重症の便秘が改善し,易刺激性スコア(ABC irritability subscale)が有意に改善することを見出しました.さらに,腸内細菌叢でLachnospiraceae抖, Blautia属の増加を確認し,血中の炎症性サイトカインIレ1β, IL-6などが低下することを確認しました.

4 脳腸相関と精神・神経系疾患