Improvement of efficiency and safety of solid-cancer selective DDS with Bifidobacterium

偏性嫌気性常在性の腸内細菌であるビフィズス菌を腫瘍特異的DDSとして臨床利用するための安全性の分子基盤を明らかにすることを目的として研究している。ビフィズス菌を、大腸ではなく静脈内や腫瘍内に異所性に投与し、腫瘍組織の微小環境特異的な固形がんのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用を検討している。本来、菌体成分を血中に投与すると敗血症や繰り返し投与によるアレルギー性炎症が危惧される。これまでの本研究でTLR2遺伝子欠損マウス由来培養マクロファージや樹状細胞を用いてビフィズス菌で刺激した場合、IL-6, TNF-αなどの炎症性サイトカインの産生量が顕著に低下したことから、ビフィズス菌に含まれる菌体成分には、TLR2 リガンドが含まれており、主にTLR2 を介して、宿主自然免系細胞が応答することを明らかにした。興味深いことに、in vivoのビフィズス菌の静注ではサイトカインストームは観察されなかったことから、マウスの末梢血由来の血清にはビフィズス菌由来のTLRリガンドの作用を抑制する物質が含まれていることが示唆された。また、同じグラム陽性菌細菌である表皮ブドウ球菌を静注した場合は、末梢血中にIL-12などの炎症性サイトカインがビフィズス菌投与時の10～50倍量増加した。さらに複数のビフィズス菌株で、in vivoのサイトカイン産生量を調べたところ、菌株の種類によっても宿主免疫応答が異なることが観察できている。宿主免疫応答を最小限になる安全な菌株をもちいたDDSを作ることが重要であることが示唆された。今後、ビフィズス菌と宿主免疫細胞の相互作用の分子機構を解析することで、腫瘍特異的DDSに用いた場合の免疫学的安全性の解明につながる可能性があると考えられた。

偏性嫌気性常在性の腸内細菌であるビフィズス菌を腫瘍特異的DDSとして臨床利用するための安全性の分子基盤を明らかにすることを目的として研究している。ビフィズス菌を、大腸ではなく静脈内や腫瘍内に異所性に投与し、腫瘍組織の微小環境特異的な固形がんのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用を検討している。本来、菌体成分を血中に投与すると敗血症や繰り返し投与によるアレルギー性炎症が危惧される。これまでの本研究でTLR2遺伝子欠損マウス由来培養マクロファージや樹状細胞を用いてビフィズス菌で刺激した場合、IL-6, TNF-αなどの炎症性サイトカインの産生量が顕著に低下したことから、ビフィズス菌に含まれる菌体成分には、TLR2 リガンドが含まれており、主にTLR2 を介して、宿主自然免系細胞が応答することを明らかにした。興味深いことに、in vivoのビフィズス菌の静注ではサイトカインストームは観察されなかったことから、マウスの末梢血由来の血清にはビフィズス菌由来のTLRリガンドの作用を抑制する物質が含まれていることが示唆された。また、同じグラム陽性菌細菌である表皮ブドウ球菌を静注した場合は、末梢血中にIL-12などの炎症性サイトカインがビフィズス菌投与時の10～50倍量増加した。さらに複数のビフィズス菌株で、in vivoのサイトカイン産生量を調べたところ、菌株の種類によっても宿主免疫応答が異なることが観察できている。宿主免疫応答を最小限になる安全な菌株をもちいたDDSを作ることが重要であることが示唆された。今後、ビフィズス菌と宿主免疫細胞の相互作用の分子機構を解析することで、腫瘍特異的DDSに用いた場合の免疫学的安全性の解明につながる可能性があると考えられた。