ペプチドグリカンが免疫制御細胞を誘導して腸炎を抑える仕組みを解明：医療技術ニュース

慶應義塾大学は、腸内の細菌叢を改善するプロバイオティクスであるクロストリジウム属細菌の菌体成分ペプチドグリカンが、免疫調節たんぱく質と免疫制御細胞を誘導し、腸炎を抑える仕組みを解明した。

[MONOist]

　慶應義塾大学は2015年7月1日、腸内の細菌叢を改善するプロバイオティクスであるクロストリジウム属細菌の菌体成分ペプチドグリカンが、免疫調節たんぱく質と免疫制御細胞を誘導し、腸炎を抑える仕組みを解明したと発表した。同大医学部微生物学の吉村昭彦教授、金井隆典教授らの研究によるもので、同年6月30日に米科学雑誌「Immunity」オンライン版で公開された。

　人間の腸に生息する腸内細菌は、免疫のバランスを制御し、健康を維持する要因とされている。免疫系で炎症を抑える細胞としては、腸内に多く存在する制御性T細胞（Tレグ）があるが、腸内細菌の中でも特にクロストリジウム属細菌が腸管でTレグを誘導することが知られている。またTレグは、強力な抗炎症作用を持つトランスフォーミング増殖因子-β（TGF-β）というたんぱく質によって誘導されるが、TGF-βがどの細胞で作られ、Tレグ誘導をどう調節しているかは不明とされていた。

　同研究グループでは、クロストリジウム・ブチリカムMIYAIRI588株（以下、クロストリジウム菌株）をマウスに投与すると、Tレグが増加して腸炎が抑制されることに着目。腸内細菌によるTGF-βとTレグの誘導のメカニズムを検討した。その結果、クロストリジウム菌株の主要な菌体成分であるペプチドグリカンが、免疫細胞の1種である樹状細胞を刺激してTGF-βの分泌を促進し、TGF-βによってTレグが誘導されて炎症を抑制するという仕組みが明らかにされた。

　さらに、ペプチドグリカンによって誘導されたTGF-βは、ERK-AP-1（ERK：細胞外シグナル調節キナーゼ、AP-1：アクチベータータンパク質1）経路とTGF-β-Smad3経路の2つの経路によって産生誘導されていることが分かった。反対にSmad2が、染色体の構造を転写抑制型に変化させることで、TGF-βの産生を抑えるという負の調整をしていることも明らかになったという。

　同研究で示されたTGF-βの分泌誘導、Tレグの誘導メカニズムは、今後、潰瘍性大腸炎やクローン病などの炎症性腸疾患やアレルギーに対して、効果的で安全性が高く、安価な治療法や予防法の開発につながるとしている。

腸管においてクロストリジウム属細菌がTレグを誘導する流れ

クロストリジウム菌株の経口投与でTGF-βの分泌が促進され、腸炎が改善する

ペプチドグリカンによるTGF-β遺伝子の発現制御メカニズム

Smad2のない樹状細胞は実験的な腸炎を抑制し、Tレグを増加させる