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ペンシルベニア大学の研究チームは、フジマメ由来のチューインガムの抽出物を使い、頭頸部がん患者の唾液試料に含まれるヒトパピローマウイルス（HPV）の量を93％減らしました。抗菌成分を加えた抽出物では、対象とした2種類の細菌もほぼ検出できない水準まで減少し、調べた有益な細菌への影響はありませんでした。実験は患者から採取した試料を用いて研究室で行われ、研究チームは既存治療の補助や感染予防に向けた臨床試験への移行を提案しています。
唾液と口腔洗浄液でHPVの減少を測定
研究を率いたのは、ペンシルベニア大学歯学部のヘンリー・ダニエル氏です。成果は学術誌「Scientific Reports」に掲載されました。対象の頭頸部扁平上皮がんは、口や喉の内側を覆う組織などに生じるがんです。
ガムには、フジマメに含まれる抗ウイルス性タンパク質「FRIL」が使われています。研究チームは、頭頸部扁平上皮がん患者から採取した口腔内の試料にガムの抽出物を作用させ、HPV量の変化を調べました。HPV量は唾液試料で93％、口腔洗浄液の試料で80％減少しました。
さらに、微生物に作用する短いアミノ酸の鎖である抗菌ペプチド「プロテグリン」を含むガムも作製しました。この抽出物を1回投与すると、口腔疾患やがんとの関連が研究されている細菌、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Pg）とフソバクテリウム・ヌクレアタム（Fn）の量が、ほぼゼロまで減少しました。
この実験では、口腔内に通常存在する有益な細菌のうち、調査対象の集団には影響がありませんでした。放射線治療では有益な細菌が減り、病原性のある酵母カンジダ・アルビカンスが増えることがあり、ダニエル氏らは口腔内の微生物を選択的に減らす方法を検討しています。
FRILはウイルス表面の糖鎖に結合
ガムに含まれるFRILは、糖に結合するタンパク質「レクチン」の一種です。フジマメから分離されたFRILは、ウイルス表面のタンパク質に付いた糖鎖のうち、複合型N型糖鎖と呼ばれる構造に優先的に結合します。
2020年の研究では、FRILが複数の結合部位を使ってインフルエンザウイルスの粒子を凝集させることが示されました。細胞内では、取り込まれた物質を運ぶ区画である後期エンドソームにウイルス粒子をとどめ、核への侵入を妨げました。
2026年の構造解析では、FRILの糖鎖を認識する領域にある「ループB」という部分が、結合する糖鎖の種類を決める主要な要素と分かりました。特に101番目と102番目のアミノ酸が複合型糖鎖の認識に重要で、周辺のアミノ酸を置き換えると、高マンノース型と呼ばれる別の糖鎖だけに結合する変異体が得られました。
HPVと口腔細菌で異なる研究上の位置づけ
今回対象となったHPVは、一部のがんを引き起こすウイルスです。ダニエル氏は、世界的な中咽頭がんの増加がHPV感染と関連していると指摘しています。中咽頭は、扁桃や舌の付け根などを含む喉の中央部分です。
一方、PgとFnについては、歯周炎や口腔がんとの関連を調べる研究が積み重ねられています。116件の研究を対象とした系統的レビューでは、うち26件を統計的に統合し、歯周炎と口腔扁平上皮がんのリスク上昇との関連を認めました。細胞や動物を使った実験でも、PgやFnが炎症や免疫回避などを通じてがんの進行に関与する証拠が得られています。
このレビューの研究チームは、因果関係を明らかにするには、診断基準をそろえた研究や、臨床に即した実験モデルが必要だとしています。
感染予防の研究と臨床試験への提案
今回の研究チームが提案する用途には感染予防も含まれ、口腔HPV感染については既存ワクチンの効果も調べられています。6件の研究、計1万5240人を統合したメタ解析では、接種者がワクチンの対象型の口腔HPV感染を有する可能性は、未接種者より46％低い結果でした。
さらに、マクマスター大学が掲載する査読前論文では、口腔HPV感染を調べた23件、計3万2595人の研究を統合しました。研究チームは、HPV16型・18型の口腔感染に対するワクチンの予防効果について、証拠の確実性を高いと評価しています。
ガムの研究を率いたダニエル氏は、既存のがん治療を補う用途と、感染や伝播を防ぐ用途で臨床試験へ進める価値があるとしています。研究チームは、植物由来のタンパク質を口腔内へ届ける技術が、患者が利用しやすい低コストの選択肢につながる可能性も見込んでいます。
