JMR-01 アジュバント C 照射は、マウスの腸内細菌叢を調節することにより抗大腸がん効果を発揮する

JMR-01 adjuvant C irradiation exerts anti-colon carcinoma effects by modulating the gut microbiota in mice.

抄録

背景:

プロバイオティクスは腸内細菌叢を調節することができ、大腸がんを改善するための有効な戦略であると考えられてきた。しかしながら、その有効性については依然として最大の課題である。

BACKGROUND: Probiotics such as could modulate the intestinal microbiota and have been considered as an effective strategy for ameliorating colon carcinoma. Nevertheless, its efficiency remains the biggest challenge.

方法:

CT-26マウスを用いたJMR-01のC線照射補助による治療効果を検討した。また、腸内細菌叢と自然免疫について検討し、そのメカニズムを明らかにした。

METHODS: We investigated the therapeutic efficacy of JMR-01 adjuvant C irradiation on CT-26 syngeneic mouse models. Meanwhile, intestinal flora and innate immunity were examined to outline mechanisms.

結果:

CT-26 細胞に対して、生きたプロバイオティクスと不活化プロバイオティクスである JMR-01 の併用（LP+IP） による抗増殖効果は、CFU 比が 1:1 の場合、24 時間で他の実験群の 39.55% と最大となった。これらの活性はin vivoでも十分に検証され、担癌マウスにC線照射と生きたまま不活性化したプロバイオティクスJMR-01（IR+LP+IP）を50日間投与した場合、生存率（71.4%）および完全寛解率（14.3%）が最も高いことが分かった。また、JMR-01 LP+IP アジュバント C 照射（IR+LP+IP）投与マウスの糞便中では、腫瘍形成や発生に関連する微生物が減少し、健康回復に深く関わる微生物が増加するなど、腸内細菌叢に大きな変動があることが示された。同様に、IR+LP+IP群では腫瘍対照群に比べニトロレダクターゼ活性の低下と短鎖脂肪酸（SCFAs）濃度の上昇が観察され、腸内細菌叢の変化がさらに確認された。さらに、脾臓細胞の刺激指数（2.47）および腹膜マクロファージの貪食指数（3.68）は、生きたJMR-01（LP）および不活化JMR-01（IP）単体と比較して、LP+IPで最も強くなることが確認された。

RESULTS: Anti-proliferation effect of live probiotic combined with inactivated probiotic JMR-01 (LP + IP) on CT-26 reached a maximum of 39.55% among other experiment groups at 24 h when the ratio of cell to CFU was 1:1 in vitro. These activities have been fully validated in vivo, tumor-bearing mice treated by C irradiation combining with living and inactivated probiotics JMR-01 (IR + LP + IP) for 50-day held the highest survival rate (71.4%) and complete remission rate (14.3%). We also demonstrated significant fluctuation in gut microbiota, including the decreased abundance of and related to tumorigenesis and development, and the increased abundance of and closely associated with health restoration in fecal of mice treated with JMR-01 LP + IP adjuvant C irradiation (IR + LP + IP). Similarly, the decreasing nitroreductase activities and increasing short chain fatty acids (SCFAs) concentrations were observed in IR + LP + IP group compared with tumor control group, which further confirmed the changes of gut microbiota. Additionally, we found that the strongest stimulation index of splenocyte (2.47) and the phagocytosis index peritoneal macrophage (3.68) were achieved by LP + IP compared with single live JMR-01 (LP) and inactivated JMR-01 (IP).

結論:

JMR-01 LP+IPは、自然免疫および腸内細菌叢を調節することにより、C放射線照射のアジュバントとして癌の進行を抑制することができた。

CONCLUSIONS: JMR-01 LP + IP adjuvant C irradiation could mitigate cancer progression by modulating innate immunity as well as intestinal flora.