腸管移植片対宿主病（GVHD）は同種造血幹細胞移植における特徴的な合併症で、予後を左右するだけでなく、移植後の生活の質も低下させる。近年、腸管GVHDと腸内細菌叢との関連に注目した研究は増えているが、まだ不明な点も多い。
2025年2月27日～3月1日に開催された第47回日本造血・免疫細胞療法学会総会では、「腸内細菌叢とGVHD：治療への新たな道を切り開く」と題したシンポジウムが行われ、腸内細菌叢とGVHDとの関連についての研究が4名から報告された。
急性GVHDのpathobiontの同定とファージ由来酵素を用いた新規治療法
植松 智氏（大阪公立大学大学院 医学研究科 ゲノム免疫学/東京大学医科学研究所 ヒトゲノム解析センター メタゲノム医学分野）らのグループは同種移植患者46例の腸内細菌叢の16SrRNA解析を行い、30例で
Enterococcus属細菌が増加していることを確認した。また、患者糞便由来の
E. faecalisを単離し、これが外分泌毒素サイトライシンを産生する強毒株で、バイオフィルム関連遺伝子群を豊富に有する系統と明らかにした。さらに、マウスを用いた実験で患者糞便由来
E. faecalisが急性GVHD関連死亡を増加させることを確認した。
植松氏らのグループは以上の結果から、
E. faecalisがGVHDの発症と関わるpathobiontであり、前処理で他の細菌が死滅するなか、サイトライシンを産生する強毒株の
E. faecalisがバイオフィルムを形成することによって腸管に濃縮し、増殖した後、産生されたサイトライシンによる上皮細胞障害が腸管GVHDの増悪に寄与していると考え、
E. faecalisの排除によりGVHD関連死亡を抑えられるのではないかと推測した。
そこで、患者糞便由来
E. faecalisのゲノムを網羅的に解析し、
E. faecalisに特異的に感染するバクテリオファージ由来のエンドライシン配列を抽出した後、多種類の株で共通に検出されたエンドライシンを合成。この
E. faecalis特異的エンドライシンの溶菌効果とバイオフィルム溶解作用を
in vitroで確認した後、マウスを用いた実験でGVHD関連死亡率が大幅に改善すること、さらに患者糞便を移植したマウスでもGVHD関連死亡率が大幅に改善することを確認した。
植松氏はこうした結果について、「実臨床でも使えるようなデータが得られたと感じた」と述べ、「今後、
E. faecalis特異的エンドライシンは、GVHDの新規治療薬として期待される」とまとめた。
造血幹細胞移植患者の移植早期から長期における腸内細菌叢に関する解析結果
福島 健太郎氏（大阪大学大学院 医学系研究科 血液・腫瘍内科学）は、造血幹細胞移植領域で近年行われた腸内細菌叢と予後の関連についての複数の研究に関し、「既報の多くは移植後のある一時点において多様性を評価していて、菌叢を構成する菌成分の違いや経時的な菌叢の変化についてはあまり着目した研究がなかった」と指摘した。
福島氏らのグループは、大阪大学医学部附属病院で造血幹細胞移植を行った患者から糞便を連日採取して16SrRNAメタゲノム解析を行った。その結果、移植前後で腸内細菌叢に変化がなく、多様性が保持された群は予後良好、菌叢に変化があり多様性が失われた群は予後不良であることが明らかになった。「菌叢の安定化が非常に重要である」ことがわかってきたと福島氏は述べ、とくに移植後1ヵ月の
Enterococcus増加が予後の悪化に関連すると報告した。
また、移植後長期にわたって生存し、日常生活に戻った患者群の腸内細菌叢は健常人に近づいているという仮説を立てたが、移植後長期生存者の腸内細菌叢を実際に調べたところ、移植後3年未満、3～10年、10年以上のいずれでも、菌叢の多様性が回復しないということがわかったと報告した。
さらに、同種移植後にクローン病様の病変が認められた患者に糞便移植（FMT）を実施し、3ヵ月後に粘膜が正常化した症例を紹介したほか、移植前に腸内において
Enterococcusが優勢であった患者はFMT後1日目にドナーと同様の菌叢になるが、その後に
Escherichiaなどが優勢になるという非常に興味深い結果となったと報告した。また、プロバイオティクスにも注目していると述べ、進めている研究について紹介した。
最後に、腸内細菌叢への介入として、先に講演した植松氏のファージについて「非常に魅力的な選択」と述べたほか、「FMT、プロバイオティクスなどさまざまなアプローチの可能性があって、産学連携が重要と考えている」とまとめた。
移植前の口腔環境の改善が慢性GVHDの改善につながる可能性
藤原 英晃氏（岡山大学病院 血液・腫瘍内科）らのグループは、自院において2010～15年に造血細胞移植を行った273例を解析し、重症口内炎は慢性GVHDの発症率を上昇させるという関連を認めたほか、PTCyハプロ移植の71例のみの解析でも同様の関連を認めた。さらに、こうした患者の移植前後の口腔粘膜検体31例の解析で、慢性GVHD発症群では移植前から菌叢の多様性が低下し、生着後もそれが継続していたことがわかったと報告した。
そこでマウスによる検討のために、マウスの歯間に糸を留置して口腔内に歯周炎を引き起こすOLPという手法で口腔内dysbiosisを誘発し、骨髄移植を行った。その結果、慢性GVHDに関してはOLPマウスで慢性GVHDスコアが明らかに悪くなり、PTCyを用いたマウスモデルでも同様の結果が認められた。こうしたOLPマウスでは移植後における口腔内細菌叢の多様性が低下し、口腔内および糞便中細菌量の増加が認められ、とくに
Enterococcusは移植前から口腔内・糞便中ともに増加していたと述べ、口腔内の
Enterococcusが腸管に流れていき、定着するのではないかと指摘した。
また、OLPマウスでは移植前から所属リンパ節（頸部リンパ節）における抗原提示細胞の活性化が認められ、頸部リンパ節の免疫染色および培養検査により
Enterococcusの影響が強いことが明らかになったと述べた。さらに、OLP後に
Enterococcusを塗布したマウスで移植後に慢性GVHDが悪化したこと、OLPを除去し歯周炎が改善した状態で移植を行うとOLPを維持した群より重症度が低下したことを示し、OLPの除去による口腔環境の改善が慢性GVHDの改善につながると述べた。なお、抗生剤による口腔炎症の改善で一定の効果が期待できることも実験で明らかになったと報告した。
最後に、「口腔内でdysbiosisが起きる状況にあると局所（頸部リンパ節）での反応が増幅し、それが全身の慢性GVHDに影響する。同様に腸管にも影響することにより長期的な予後に影響するのではないか」とまとめ、「移植前後の徹底した口腔ケアや歯科介入の重要性を確認することができた」と述べた。
炎症記憶と腸内細菌によるGVHD重症化のメカニズム
橋本 大吾氏（北海道大学大学院医学研究院 血液内科）は、免疫寛容の破綻後に組織の恒常性を維持するメカニズムとして概念的に提唱されている「組織寛容」について冒頭で紹介し、豊嶋 崇徳氏（北海道大学）らのグループの研究から、腸幹細胞が腸の組織寛容を維持しているシステムではないかと指摘した。一方、GVHD回復後のFlareで腸管GVHDの発症が増加することが示されており、炎症後の組織幹細胞にエピジェネティックな変化が生じて炎症記憶として残るからではないかと考えられている。
そこで橋本氏らのグループは、同系造血細胞移植（syn-HCT）または同種造血幹細胞移植（allo-HCT）後のマウスの陰窩から作成したオルガノイド（「Syn」または「Allo」）のクロマチン構造をATACシーケンスで解析し、アクセシビリティに関してAlloがSynより有意に高い遺伝子457個を特定した。橋本氏は、この中で重要な領域として抗原処理と提示（とくにMHCクラスII［MHC-II］）に関与する遺伝子とインターフェロン（IFN）-γに対する反応に関与する遺伝子を挙げ、転写の準備ができているこれらのプロモーター領域が判明したことについて「まさに炎症記憶が本当にできていると知った瞬間だった」と述べた。なお、フローサイトメトリーによるタンパク質レベルでの確認でも、IFN-γ刺激による腸管上皮MHC-II発現が炎症記憶により亢進したうえ、オルガノイドを継代しても記憶が継承されることが明らかになったと述べた。
さらに、小山 幹子氏（米国・フレッド・ハッチンソンがん研究センター）のマウスを用いた研究で、レシピエントの腸管上皮MHC-IIの欠損でGVHDが軽減すること、腸内細菌がIFN-γ産生を誘導し、腸管上皮MHC-IIを発現させること、MHC-II誘導性細菌と抑制性細菌が存在し、抑制性細菌のマウスへの経口投与で上皮MHC-II発現が低下することなどが示されたと紹介した。
最後に、腸管のMHC-II発現は、腸内細菌叢の差により定常状態である程度の差があるうえ、GVHD後には炎症記憶の存在によりIFN-γ刺激によるMHC-II発現がさらに高まり、GVHD Flareにつながると考えられるとまとめた。今後は「組織寛容を上げて急性GVHDや慢性GVHDを起こさないようにし、移植片対白血病／リンパ腫（GVL）効果を誘導するのが究極的な目標」だと述べた。
（ケアネット）
