個々人の腸内細菌叢の違いにまで踏み込んで
がん予防や治療選択を行う、
Microbiome Based Precision Medicine時代の幕開け
ー食事などの生活習慣との関係を詳細に検討することにより、
科学的根拠を踏まえた新たながん予防・治療、それに付随する産業（食品等）など、
新たな需要の掘り起こしと成長分野を生み出す）
臨床ニュース
メタゲノム・メタボローム解析で、大腸がん発症関連細菌の特定に成功 阪大ほか
QLifePro 医療ニュース2019年6月12日 (水)配信
大阪大学は6月7日、多発ポリープ（腺腫）や大腸がんの患者を対象に、
凍結便を収集し、メタゲノム解析やメタボローム解析を行った結果、
多発ポリープ（腺腫）や非常に早期の大腸がん（粘膜内がん）患者の便中に、
特徴的な細菌や代謝物質を同定したと発表した。
この研究は、同大大学院医学系研究科の 谷内田真一教授
（がんゲノム情報学、前国立がん研究センター研究所・ユニット長）、
東京工業大学生命理工学院生命理工学系の 山田拓司准教授、
東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センター ゲノム医科学分野
（国立がん研究センター研究所兼任）の 柴田龍弘教授、
慶應義塾大学先端生命科学研究所の 福田真嗣特任教授らの研究グループによるもの。
研究成果は「Nature Medicine」に掲載されている。
日本人の死因1位であるがんの中でも、最も多いのが 大腸がんである。
食事など生活習慣の欧米化が原因と考えられているが、
そのメカニズムは明らかにされていない。
大腸がんは、大腸ポリープ（腺腫）、粘膜内がんを経て
進行がんへと進展する（多段階発がん）。
これまで進行した大腸がんにおいて
関連する細菌はいくつか特定されたが、
進行がんになる前のステージで、
大腸ポリープ（腺腫）や粘膜内がんと関連する
細菌や代謝物質は知られていなかった。
一方で、腸内細菌叢の乱れが
炎症性腸疾患など、
さまざまな疾患と関係することわかってきている。
また、2012年には歯周病の原因菌として知られる
『フソバクテリウム・ヌクレアタム』
が大腸がん患者の便中に
特徴的に多数存在することが報告され、
検証が行われている。
研究グループは、
国立がん研究センター中央病院内視鏡科で
大腸内視鏡検査（大腸カメラ）を受けた 616名の受検者を研究対象とし、
食事などの「生活習慣などに関するアンケート」調査、
凍結便、
大腸内視鏡検査所見などの臨床情報を収集。
東京工業大学や慶應義塾大学先端生命科学研究所と共同で、
凍結便からメタゲノム解析とメタボローム解析を行い、
がんのステージごとに腸内環境の特徴を調査した。
その結果、がんのステージによって
便中に増減している腸内細菌が
大きく異なることが明らかになった。
特に、大腸がんの多段階発がん過程において、
大腸がんと関連する細菌について
大きく2つのパターン にわけることができたという。
第1は、粘膜内がんの病期から増加し、病気の進行とともに上昇する細菌。
多くは『フソバクテリウム・ヌクレアタム』や
『ペプトストレプトコッカス・ストマティス』など、
すでに進行大腸がんで上昇していることが報告されている細菌。
第2は、多発ポリープ（腺腫）や粘膜内がんの病期でのみ上昇している細菌として、
『アトポビウム・パルブルム』や
『アクチノマイセス・オドントリティカス』
が特定され、
これらの細菌が大腸がんの発症初期に関連することが強く示唆された。
一方、ビフィズス菌（善玉細菌）の細菌群は粘膜内がんの病期で減少、
酪酸産生菌（善玉細菌）として知られる
『ラクノスピラ・マルチパラ』や
『ユウバクテリウム・エリゲンス』も、
粘膜内がんの病期から進行大腸がんに至るまで減少していた。
さらにメタボローム解析により、
腸内細菌などによる代謝物質を大腸がんのステージごとに調べたところ、
『腺腫』を有する患者は、
デオキシコール酸という胆汁酸が腸管内に多く、
『粘膜内がん』を有する患者は健常者と比較し、
アミノ酸であるイソロイシン、ロイシン、バリン、
フェニルアラニン、チロシン、グリシンが便中に増加していた。
『進行大腸がん』患者では、分枝鎖脂肪酸であるイソ吉草酸が増加していた。
研究グループは、これらの大量のメタゲノム解析と
メタボローム解析のデータを組み合わせ、
腸内細菌、腸内細菌由来遺伝子と腸内代謝物質から、
『粘膜内がん』の患者を
『便で診断する』ための機械学習モデルを作成（特許出願中）した。
このモデルでは、
『フェニルアラニンの合成に関与する遺伝子』や
『デスルホビブリオ・ロングリーチェンシス、サロバクテリウム・ムーレイなどの細菌』、
『ロイシン、バリン、フェニルアラニンなどのアミノ酸』が寄与していた。
また、『進行大腸がん』の患者を『便で診断する』ための機械学習モデルも作成し、
『主に細菌（パルビモナス・ミクラ、ペプトストレプトコッカス・ストマティス、
フソバクテリウム・ヌクレアタム、ペプトストレプトコッカス・アナエロビウス）
が寄与』していることを明らかにした。
今回の研究成果により、
同じ大腸がんでも病気の進行度に伴い、
腸内細菌や腸内代謝物質が大きく異なる ことが明らかにされた。
加えて、メタゲノム解析とメタボローム解析を用いて、
日本人健常者の腸内環境も解明された。
研究グループは、
「本研究成果により、個々人の腸内細菌叢の違いにまで
踏み込んでがん予防や治療選択を行う、
Microbiome* Based Precision Medicine時代の幕開けになると考えている。
また、食事などの生活習慣との関係を詳細に検討することにより、
科学的根拠を踏まえた新たながん予防・治療、
それに付随する産業（食品等）など、
新たな需要の掘り起こしと成長分野を生み出す潜在性がある」と、述べています。
＜脚注＞
*-omeをつけると なになにの全てという意味になります。
微生物の”全て”、
「マイクロバイオーム（微生物叢）」
に基づくー
Precision Medicine（遺伝子情報、生活環境や
ライフスタイルにおける個々人の 違いを考慮して
疾病予防や治療を行うという新しい医療）
