「体重を減らす微生物群」のつくり方、米研究チームが発見──手術しない肥満治療につながるか
胃バイパス手術を受けた患者の消化管内では、術前とまったく異なるマイクロバイオームが発達し、体重減少を促進する微生物が優勢になることがわかった。この善玉菌を“移植”できれば、手術なしでも肥満治療が可能になるかもしれない。そのメカニズムに迫った。
体重を減らしたいなら、専用アプリを試すのもいい。なにしろ、選択肢は無数にある。「Fitbit」（フィットビット）のようなデヴァイスから万歩計、食事記録、カロリー計算──。こうしたデジタルツールを武器に肥満と闘う人は、ますます増えている。
だが米国では、肥満と闘うために過激な手段を選ぶ人も毎年20万人近くいる。その手段とは、手術だ。胃の大きさや形を物理的に改変する手術は、病的肥満に対する効果的かつ永続的な治療法であり、早期死亡リスクを最大40パーセント下げることが実証されている。
胃バイパス手術でマイクロバイオームの多様性が高まった
肥満手術にはいくつかの種類がある。医療用ステープラーや超強力なゴムバンドで胃を縮小する方法もあるが、最も成功率が高いのは侵襲性も高い胃バイパス手術（ルーワイ法）だ。しかし、体に一切メスを入れなくても、手術と同等の体重減少が得られる可能性を示唆する証拠が集まりつつある。いったいどうやって？ この頃よく聞く「消化管内の細菌」によってだ。
胃バイパス手術は、ヒトの消化管の物理的な形をつくり直すだけでなく、そこで生存・繁栄する微生物の種類も根本的に変える。アリゾナ州立大学の研究チームは、米国立衛生研究所（NIH）から助成を受けた研究において、胃バイパス手術を受けた患者の消化管内では術前とまったく異なるマイクロバイオーム（微生物叢）が発達し、体重の減少を促す微生物が優勢になることを発見した。しかも、この効果は永続的とみられる。研究チームは、2017年5月26日付けで論文を『Nature』誌に発表した。
今回の研究結果は、サンプルサイズの小さい先行研究の結果を追認しつつ、もうひとつの主要な肥満手術法であり、侵襲性のより低い胃バンディング（腹腔内に、バンドの締め付け方を調整できる器具を埋め込み、状況に応じて緊縛度合いを変える方法）の場合と比較している。マイクロバイオームの多様性に影響がみられたのは胃バイパス手術だけだった。
興味深いことに胃バイパス手術は、患者の消化管内の微生物組成を、単に肥満のものから健康体のものに変えたわけではなかった。そこにはまったく新しい生態系が生まれていたのだ。冒頭の画像のように、胃バイパス手術後の肥満患者の消化管内微生物は、健常者よりも多様性が高まっている。
体重減少を促すラクトバチルスが消化管に急増
胃バイパス手術の手順は次の通りだ。外科医は、まず胃の上部を切り離し、それを縫合して閉じて小さな袋をつくる。次に、その袋にY字型の小腸の一部をつなぐ。これにより、飲み込んだ食物はすべて小腸の2番目の部位である空腸に直接流れ込み、栄養・カロリー吸収の大部分を担う消化管の部位を迂回（バイパス）するようになる。これは極めて劇的な臓器の再構成だ。そして、消化管の中の酸素濃度が高まり酸性度が下がることで、手術前にはそこで生存できなかった微生物が繁栄する。
その一例が、ラクトバチルス属（乳酸桿菌）だ。ラクトバチルスはふつう、消化管よりもずっと中性に近い環境である口内を主なすみかとしている。だが、胃バイパス手術の直後から、患者の胃や糞便サンプルにラクトバチルスが出現し始める。
そして、ラクトバチルスと体重減少には関連がある。新たに消化管にすみついた細菌の多くが、食欲抑制ホルモンへのシグナル分子を生産するなどして、神経系に作用することで食事量を減らすのだ。
環境バイオ工学研究者で今回の研究を率いたローザ・クライマルニック＝ブラウンは、体重減少のどこまでが一連のヒト共生菌類コミュニティによるものなのか、厳密に切り分ける必要があると語る。だが、マウスでの先行研究の結果からすると、ほぼすべてが微生物のおかげなのかもしれない。胃バイパス手術を受けたマウスの善玉菌を、通常サイズの胃をもつ肥満マウスに移植すると、手術そのものと同じくらい劇的な体重減少が観察されたのだ。
つまり、手術以外の方法で、体重減少に役立つ微生物にとって住みやすい消化管をつくるやり方が見つかれば、危険を伴う手術をしなくても同じ成果が得られる可能性があるのだ。
「わたしの目標は、まずは消化管の環境を微生物が定着するのに適したものに改変する方法をみつけることです」と、クライマルニック＝ブラウンは言う。「最終的には、体重減少を助ける善玉菌を特定し、リスクを伴う手術の代替手段にしたいと考えています」。胃バイパス手術の死亡率は約0.1パーセントにすぎないが、肥満が深刻であるほど、手術のリスクも高まる。
肥満やそれに関連する代謝疾患を善玉菌で治療しようとする研究者はクライマルニック＝ブラウンだけではないが、最初の成功を発表するのは彼女のチームかもしれない。これまでの研究は、マイクロバイオームの構成を改変することに成功し、有望かと思われたが、体重減少の面での成果は芳しくなかった。成否を分ける鍵が「胃の構造」にあるのならば、エンジニアの視点から見ることで道が開けるかもしれない。
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