研究者らは、汚れた水に一般的に見られる細菌由来の毒素を特定し、この毒素が大腸の保護免疫細胞を殺すことで潰瘍性大腸炎のリスクを高めることを発見した。この発見は、人間とマウスの研究によるもので、炎症性腸疾患の新たな治療可能性を示唆している。結果は、マクロファージ毒性細菌がこの状態を引き起こす役割を強調している。
潰瘍性大腸炎は、炎症性腸疾患（IBD）の2つの主要な形態のうちの1つで、大腸と直腸の粘膜の炎症を伴います。症状のない時期と発作が交互に起こり、重症例では大腸の切除が必要になる可能性があります。正確な原因は不明で、しばしば環境要因と遺伝要因の影響を受ける自己免疫疾患と見なされています。
中国の南京大学でXuena Zhangが率いるチームは、大腸などの組織で炎症を調節する免疫細胞であるマクロファージの役割を調べました。潰瘍性大腸炎患者の大腸組織では、健康な個人に比べてこれらの定着マクロファージのレベルが低いことが観察されました。マウス実験では、マクロファージの枯渇が大腸炎への感受性を高め、大腸の粘膜が損傷し炎症を起こすことを示しました。
潰瘍性大腸炎患者の糞便サンプルのさらなる分析では、マクロファージに高度に損傷を与えるが他の腸細胞には影響を与えない毒素であるaero lysinの存在が明らかになりました。Aerolysinは、新鮮水と汽水に蔓延するAeromonas細菌の特定の株によって産生され、研究者らはこれをマクロファージ毒性細菌（MTB）と呼んでいます。マウスをMTBで感染させると大腸炎のリスクが高まりましたが、細菌からaero lysin遺伝子を除去するか、抗体で毒素を中和するとこの効果は防がれました。
Aeromonas細菌は、79人の潰瘍性大腸炎患者の便サンプルの72パーセントに現れ、480人の健康な個人のわずか12パーセントに比べて高かったです。しかし、すべてのケースがMTBを伴うわけではなく、一部の保菌者は疾患を発症しません。
「MTBが潰瘍性大腸炎の唯一の原因であると結論づけることはできません」とZhangは述べました。「持続的なMTB感染は大腸に過敏状態を引き起こす可能性がありますが、これはすべての感染者が大腸炎を発症するという意味ではありません。この文脈での大腸炎の発生は、間違いなく環境要因と遺伝要因の影響を受けます。」
Zhangは3つの治療経路を提案しました：aero lysinを中和する薬、毒素または細菌に対するワクチン、およびMTBを標的とするファージ療法です。ドイツのミュンスター大学病院のMartin Kriegelは、「MTB毒素が腸組織の特殊なマクロファージを枯渇させることで腸の免疫を乱すというケースは強い」と指摘しました。彼は、他の未同定の細菌が寄与している可能性を付け加え、無菌マウスをMTBだけで感染させても大腸炎リスクの増加は見られませんでした。
チームは、MTBと潰瘍性大腸炎の関連を確認するためのより広範な疫学研究を計画しており、IBDの増加率を説明する可能性があります。研究はScienceに掲載されました（DOI: 10.1126/science.adz4712）。