大阪公立大學的植松智教授和藤本康介副教授等人發現，腸道内特定細菌較多的白血病患者在冶癒程序中容易出現嚴重併發症，同時還發現了一種只攻擊這種特定細菌的酶，並在動物實驗中證實了投用這種酶可以減量因併發症導致的死亡。如果這種酶未來在患者活體內被證實有效並投入實用的話，將有助於提高白血病冶癒的安全。
研究團隊明確了導致白血病等疾病冶癒併發症的腸道菌羣（供圖：大阪公立大學副教授藤本康介）
該研究由大阪公立大學與東京大學的井元清哉教授等人合作進行，研究成果論文已於7月11日發表在英國科學期刊《Nature》上。
血細胞中包括在活體內運輸氧氣的紅血球和保存身體免受病原體相害作用的白血球。一旦這些細胞出現異常，就會引發各種疾病。不能正常生成白血球的白血病就是一個典型的例子。一般冶癒此類疾病的方法是「造血幹細胞移植」療法，即從健康人的骨髓或血液中提取作爲血細胞原型的幹細胞並供應給患者。
儘管造血幹細胞移植的療效顯著，但移植成分中的免疫細胞有時會將患者的器官等視爲異物發起攻擊，引發「移植物抗寄主病」併發症。如果算上輕微的併發症，約有3～5成的患者會出現急性併發症。病情危重者則可能難以冶癒，甚至危及生命。目前，完全預防這種情況還十分困難。
目前已知在移植前使用預防傳染的抗菌藥物後，若患者的腸道細菌平衡被打亂，特定細菌增多，此時移植後的併發症導致死亡的情況就會增加。爲了詳細研究腸道細菌平衡與併發症的關係，研究團隊採集了在大阪公立大學醫學部附屬醫院接受造血幹細胞移植的46名患者的糞便樣本，對腸道細菌進行了分析。
結果顯示，健康人腸道主記憶體在的名爲「糞腸球菌（E.faecalis）」的細菌及其近緣種細菌在30名患者活體內增多。對這種細菌進行詳細調查後發現，10人活體內檢測出了產生損害細胞毒素的「高毒株」，其中7人出現了移植後的併發症。
腸道細菌「糞腸球菌（Enterococcus faecalis）」的顯微鏡影像。研究發現，產生毒素的高毒株會引發併發症（供圖：CDC/Pete Wardell）
實驗發現，在小鼠腸道内定植高毒株再進行免疫細胞移植時，一個月後約有一半的小鼠死於併發症，而定植普通毒株時，卻沒有出現小鼠死亡。高毒株導致嚴重併發症的具體機制尚不清楚。研究團隊認爲，受到高毒株攻擊後腸細胞流出的成分可能會引起移植免疫細胞的反應，從而引發併發症。
人體腸道内不僅存在細菌，還存在很多傳染細菌的「噬菌體」電腦病毒。研究團隊利用獨立開發的資料庫，找到了傳染糞腸球菌（E.faecalis）的電腦病毒用來破壞細菌的酶。當向腸道内定植了高毒株的小鼠投餵這種酶後，所有個體均未死亡。
雖然高毒株也可以透過抗菌物質去除，但這種物質同時會殺死其他有用的細菌。而電腦病毒酶只作用於目標細菌，因此副作用可能較小。研究團隊認爲這種酶可以用於預防和冶癒併發症。
未來，研究團隊將在日本全國多家醫療機構開展患者的腸道細菌調查，以大量患者的研究資料證實高毒株與併發症的關係。
原文：《日本經濟新聞》電子版、2024/7/11
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nature
論文：An enterococcal phage-derived enzyme suppresses graft-versus-host disease
URL：doi.org/10.1038/s41586-024-07667-8
