【速報】2種の細菌がん治療 AUNが拓く免疫不要の道

導入：微生物共生が拓く、がん治療の新たな地平

今日の医療技術の進展は目覚ましく、特にがん治療の分野では、個別化医療や免疫療法の登場により、治療成績は飛躍的に向上してきました。しかし、未だ多くの患者が副作用、耐性獲得、そして免疫機能低下といった課題に直面しています。こうした状況において、北陸先端科学技術大学院大学の研究チームが発表した「AUN（阿吽）」と名付けられた革新的ながん治療アプローチは、これまでの治療概念を根本から覆す可能性を秘めています。

本記事の結論として、AUN療法は、2種類の細菌が相補的に作用し、宿主の主要な免疫システムに依存せずにがん細胞を選択的に破壊するという、極めて独創的かつ実用化が期待される治療法であると言えます。 本研究は、微生物の協調作用が、がん治療においていかに強力なツールとなり得るかを示す、画期的な発見であり、従来の治療法では対応が困難だった免疫機能が低下した患者や、特定の腫瘍微小環境を持つがんへの新たな選択肢を提供することで、がん治療のパラダイムシフトをもたらす可能性を提示しています。

本稿では、この「AUN」療法の詳細なメカニズム、その専門的な意義、そして未来への展望を、提供された情報を基に、さらに深掘りして解説していきます。

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1. 「阿吽の呼吸」の科学：2種類の細菌が織りなす精密な連携メカニズム

今回の研究の核心は、これまで治療応用が困難であった微生物間の「共生」と「協調作用」を、がん細胞の特異的な破壊に応用した点にあります。研究チームが「AUN（阿吽）」と名付けたこのアプローチは、まさしく2つの異なる細菌種が、まるで熟練の職人のように息を合わせて、腫瘍を標的とすることを意味します。

北陸先端科学技術大学院大学物質化学フロンティア研究領域の都 英次郎 教授の研究グループは、第一三共株式会社ならびに筑波大学 生命環境系の高谷 直樹 教授らとの共同研究によって、2種類の細菌がまるで“阿吽（あうん）の呼吸”のように精緻に連携しながら、がん細胞を選択的に攻撃するという新たな治療へのアプローチ「AUN（阿吽）」の開発に成功しました。
引用元: 2種の細菌による新たながん治療へのアプローチ「AUN（阿吽）」を …

この引用が示す「精緻な連携」とは、単なる共存以上の、生化学的、生理学的な相互作用を示唆しています。AUNコンビを構成する「A-gyo（阿形）」と「UN-gyo（吽形）」の役割と、その連携メカニズムを詳細に見ていきましょう。

• A-gyo（阿形）：がん組織内共生細菌の戦略的応用
  A-gyoは、がん組織の内部にひそむ共生細菌を応用したものです。特定の共生細菌は、がんの微小環境、特に低酸素状態や栄養豊富な環境に選択的に集積し、増殖する特性を持つことが知られています。これは、がん細胞が正常細胞とは異なる代謝経路（例：ワールブルグ効果）を持つことで生じる微小環境の変化が、特定の細菌種にとって増殖に適したニッチとなるためと考えられます。A-gyoがこのような特性を持つ細菌であるならば、彼らは腫瘍内部に効率的に「着弾」し、そこで増殖することで、後述するUN-gyoの作用のための足場を築く、あるいは腫瘍内環境をUN-gyoにとって有利な状態に調整する役割を担うと推測されます。これは、従来のドラッグデリバリーシステムにおける「受動的ターゲティング」を、微生物自身が担うという画期的なアプローチです。

• UN-gyo（吽形）：自然界の光合成細菌が持つポテンシャル
  一方のUN-gyoは、自然界に広く生息する光合成細菌です。光合成細菌ががん治療に利用されるという点は、一見すると意外に思えますが、これは彼らが持つ光エネルギー変換能力や、特定の代謝産物を生成する能力に着目したものです。一般的な光合成細菌は、光エネルギーを利用してCO2から有機物を生成しますが、嫌気性光合成細菌の中には、特定の波長の光を利用して、がん細胞に毒性を示す活性酸素種（ROS: Reactive Oxygen Species）を生成したり、あるいは免疫賦活作用を持つ分子を産生したりするものが存在します。AUN療法におけるUN-gyoの具体的な役割は明示されていませんが、例えば、A-gyoが腫瘍内環境を整え、UN-gyoが必要とする特定の基質を提供したり、あるいは光合成細菌の活性を阻害する酸素濃度を調整したりすることで、UN-gyoがその能力を最大限に発揮できるように促すといった、相互依存的な関係性が考えられます。この「阿吽の呼吸」は、片方がもう片方の作用を誘導、増強、あるいは補完するという、高度な生体システムにおける協調作用を模倣していると解釈できます。

この二者の連携により、単一の細菌種では達成し得なかった、より強力かつ選択的ながん細胞攻撃が可能となるのです。

2. 免疫非依存性：がん治療の常識を覆す新たな地平

既存のがん治療の多くは、宿主の免疫応答に大きく依存しています。特に、近年注目される免疫チェックポイント阻害剤に代表される免疫療法は、T細胞などの免疫細胞の活性化を促し、がん細胞を認識・攻撃させることを目的としていますが、その効果は患者の免疫状態に大きく左右されます。抗がん剤治療による骨髄抑制や、疾患そのものによる免疫不全状態にある患者にとっては、免疫療法が選択肢とならない、あるいは効果が限定的であるという大きな課題がありました。

T細胞やB細胞などの主要な免疫細胞に依存せずにがん細胞を攻撃する、新しいがん治療へのアプローチ「AUN（阿吽）」を開発。免疫機能が低下した状態でも抗腫瘍効果が期待される。
引用元: ２種の細菌による新たながん治療へのアプローチ「AUN（阿吽 …

この引用は、AUN療法の最も画期的な側面の一つを示しています。AUN療法が主要な免疫細胞に依存しないということは、細菌そのものが、あるいは細菌が生成する代謝産物が直接がん細胞にアポトーシス（プログラム細胞死）やネクローシス（壊死）を誘導するメカニズムを持っている可能性が高いことを意味します。例えば、細菌が産生する酵素ががん細胞の細胞膜を破壊したり、特定のシグナル経路を阻害したり、あるいはがん細胞の代謝を混乱させたりするといった、免疫系を介さない直接的な細胞毒性が考えられます。

この免疫非依存性は、以下のような臨床的意義を持ちます。

• 適応患者層の拡大: 従来の免疫療法が適用できなかった、あるいは効果が期待できなかった免疫抑制状態の患者、例えば長期的な抗がん剤治療を受けている患者や、高齢者、基礎疾患による免疫不全を抱える患者にも、治療の選択肢が広がる可能性があります。
• 副作用プロファイルの改善: 免疫関連有害事象（irAEs）など、免疫療法に特有の副作用リスクを低減できる可能性があります。ただし、細菌の全身投与に伴う感染リスクや、細菌が産生する物質による新たな副作用プロファイルについては、今後の詳細な評価が必要です。
• 治療戦略の多様化: 免疫療法と併用することで、相乗的な抗腫瘍効果が期待できる可能性や、従来の化学療法や放射線療法と組み合わせることで、治療レジメン全体の効果を高める新たな戦略が生まれる可能性もあります。

AUN療法が免疫系をバイパスしてがんを攻撃できるという事実は、がん治療の「個別化」と「最適化」をさらに推進する上で、極めて重要なブレークスルーとなり得ます。

3. がん選択的破壊の巧妙な戦略：低酸素環境の利用と共培養効果

がん治療において、正常細胞へのダメージを最小限に抑えつつ、がん細胞のみを特異的に攻撃することは、治療効果を高め、副作用を軽減するための絶対条件です。AUN療法は、この「がん選択性」において、がん組織が持つ特定の生理学的特性を巧みに利用しています。

がんは正常な細胞に比べて酸素の濃度が低い。酸素の少ない環境を好む細菌を使い、がんを攻撃する手法は、欧米で開発が先行しているが、高い効果は得られていない。
引用元: 2種類の細菌、がん細胞だけ攻撃 免疫不要、「あうんの呼吸」（共同 …

この引用にある通り、がん組織は、急速な増殖と不規則な血管新生により、内部が慢性的な低酸素状態（Hypoxia）に陥りやすいという特徴があります。これは、腫瘍血管の形成が未熟で機能不全であることや、がん細胞の高い酸素消費量に起因します。多くの嫌気性細菌（酸素を嫌う細菌）は、この低酸素環境を好んで増殖するため、古くからがん治療のキャリアとして注目されてきました。

しかし、引用が指摘するように、従来の単一細菌を用いた嫌気性菌療法では、期待されたほどの高い抗腫瘍効果は得られていませんでした。その理由としては、以下の点が挙げられます。

• 腫瘍内分布の不均一性: 細菌が腫瘍全体に均一に分布し、十分に増殖することが難しい。
• 腫瘍微小環境の多様性: 低酸素状態といっても、その度合いや他の微小環境因子（pH、栄養素、免疫細胞の浸潤度など）は腫瘍によって異なり、単一の細菌種では対応しきれない。
• 細胞毒性効果の不足: 細菌単独では、十分な細胞死を誘導するほどの毒性物質を産生できない、あるいはその物質が腫瘍全体に拡散しない。

AUNコンビがこの課題をい克服する鍵は、まさにその「阿吽の呼吸」による共培養効果（Co-culture effect）にあります。

• 相乗的な腫瘍集積性: A-gyo（共生細菌応用）とUN-gyo（光合成細菌）が、それぞれ異なる低酸素感受性や腫瘍内環境への親和性を持つことで、腫瘍全体へのより広範かつ深部への浸潤が可能になる可能性があります。例えば、A-gyoが腫瘍の中心部に深く浸潤し、そこでUN-gyoの増殖を助ける特定の環境因子を産生することで、UN-gyoが通常到達しにくい領域でも活性を発揮できるようになる、といった連携が考えられます。
• 多角的な細胞破壊メカニズム: A-gyoが産生する代謝物や酵素、UN-gyoが光利用によって生成する活性酸素種など、複数の異なるメカニズムが複合的にがん細胞に作用することで、単一の作用経路では得られない強力な細胞死を誘導すると考えられます。これにより、がん細胞が単一の攻撃経路に対する耐性を獲得しにくくなる可能性も示唆されます。

この多角的なアプローチは、がん細胞の複雑な耐性メカニズムを乗り越え、より効率的かつ選択的に腫瘍を破壊する画期的な戦略と言えるでしょう。

4. 未来への期待：臨床試験と社会実装に向けた大きな一歩

AUN療法が示す驚くべき成果は、まだ動物実験の段階ではありますが、その将来性は非常に高く評価されています。

人のがん組織を移植したマウスで効果を確認。
引用元: ２種類の細菌、がん細胞だけ攻撃 免疫不要、「あうんの呼吸」 | 共同通信　ニュース | 沖縄タイムス＋プラス

ヒトのがん組織を移植したマウスモデルでの効果確認は、前臨床試験において最も重要なステップの一つであり、ヒトへの適用可能性を示唆する強力なエビデンスとなります。この結果を受けて、研究チームは実用化に向けた明確なロードマップを描いています。

6年以内の臨床試験開始を目指す。社会実装に向け、スタートアップ創業を視野に研究を推進中。
引用元: 2種類の細菌、がん細胞だけ攻撃 免疫不要、「あうんの呼吸」（共同 …, 引用元: ２種の細菌による新たながん治療へのアプローチ「AUN（阿吽 …

臨床試験の開始目標が「6年以内」と具体的に示されていることは、研究の進捗と自信の表れであり、この期間で非臨床毒性試験、安全性試験、生産体制の確立など、多岐にわたる準備を進める計画であることが伺えます。

実用化に向けては、以下の点が重要な課題となります。

• 安全性評価（Phase I）: ヒトにおける細菌投与の安全性、特に全身投与した場合の細菌の挙動、炎症反応、感染症リスク、および細菌が産生する物質の毒性プロファイルの徹底的な評価が必要です。生きた微生物を投与する「生菌療法」は、厳格な安全性基準が求められます。
• 有効性評価（Phase II/III）: 実際にがん患者において、どのようながん種に、どの程度の効果が期待できるのか、また既存治療との比較優位性や併用効果などを検証する必要があります。
• 品質管理と製造: 医薬品としての細菌製剤の安定性、品質の一貫性、大量生産技術の確立が不可欠です。
• 規制当局の承認: 各国の規制当局（日本ではPMDA、米国ではFDAなど）による厳格な審査をクリアする必要があります。特に、微生物を用いた治療法は、従来の化学合成医薬品やバイオ医薬品とは異なる評価基準が適用される可能性があり、レギュラトリーサイエンスの観点からの戦略的なアプローチが求められます。

今回の研究は、北陸先端科学技術大学院大学の都 英次郎 教授の研究グループが中心となり、第一三共株式会社、筑波大学 生命環境系の高谷 直樹 教授、そして科学技術振興機構（JST）といった、学術機関、産業界、政府系研究支援機関の強力な連携のもとで推進されています。このような多角的なパートナーシップは、研究成果の社会実装を加速させる上で極めて重要です。また、「スタートアップ創業を視野に研究を推進中」という言及は、迅速な資金調達と専門人材の確保を通じて、研究開発から臨床応用への橋渡しを効率的に行うという強い意志を示しています。

結論：微生物共生によるがん治療のパラダイムシフトと未来像

本記事で深掘りしたように、北陸先端科学技術大学院大学の研究チームが開発した「AUN（阿吽）」療法は、2種類の細菌が「阿吽の呼吸」で精緻に連携し、主要な免疫細胞に依存せずにがん細胞を選択的に破壊するという、画期的なアプローチです。これは、がん治療の常識を覆し、特に免疫機能が低下した患者や、従来の治療法では効果が限定的であったがん種に対して、新たな治療選択肢をもたらす可能性を強く示唆しています。

AUN療法は、がん組織の低酸素環境を巧みに利用し、単一の細菌では達成できなかった相乗的な効果を発揮することで、がん選択性という重要な課題を克服しています。この微生物共生に基づく治療戦略は、今後の医薬品開発において、従来の小分子医薬や抗体医薬とは異なる、「生体システムを活用した治療」という新たなパラダイムを提示しています。

もちろん、臨床応用には、さらなる安全性と有効性の検証、製造プロセスの確立、そして規制当局の承認という道のりが残されています。しかし、今回のマウスモデルでの成功は、その実現に向けた極めて重要な第一歩です。微生物が持つ潜在的な治療能力を最大限に引き出す本研究は、がんという難治性疾患に対する希望の光となり、未来の医療を形作る上で不可欠な要素となるでしょう。私たちは、この画期的な研究のさらなる進展と、それがもたらす臨床的成果に、多大な期待を寄せるとともに、今後の動向を注視していく必要があります。