感染が始まる口腔・呼吸器・腸などの粘膜で強い免疫を誘導しようとする粘膜ワクチンが次世代ワクチンとして注目されているが、粘膜は外部物質に鈍感でワクチンを投与しても十分な免疫を引き出しにくいという限界があった。韓国の研究チームが腸内微生物の代謝産物を活用し、この難題を解く糸口を示した。
イム・シンヒョク・ポステク生命科学科・融合大学院教授の研究チームは、腸内微生物が産生する代謝産物「ブチル酸（butyrate）」が粘膜免疫の中核細胞を活性化して抗体産生を促進し、粘膜ワクチンの反応までも強化する事実を世界で初めて解明したと27日に明らかにした。研究結果は国際学術誌「マイクロバイオーム（Microbiome）」に21日（現地時間）掲載された。
研究チームが注目した標的は、腸の粘膜免疫で重要な役割を果たす「T濾胞性ヘルパーT細胞（Tfh）」である。Tfh細胞は抗体を作るB細胞を助け、免疫反応の方向と強度を左右する中核の調節者として知られている。研究チームは、粘膜ワクチンが粘膜で適切に機能するには、粘膜組織に由来するTfh細胞の作動原理を理解することが肝要だとみた。
実験の結果、小腸の免疫組織であるパイエル板（Peyer's patch）に由来するTfh細胞は、全身免疫を担う脾臓由来のTfh細胞よりも、粘膜抗体であるIgAの産生をはるかに強く誘導することが分かった。特に特定の腸内微生物を除去したマウスモデルでは、Tfh細胞とIgA抗体がともに減少したが、微生物を再供給すると免疫反応が回復し、腸内微生物と粘膜免疫の連関が確認された。
その中心にある物質は有益菌が産生する短鎖脂肪酸系の代謝産物「ブチル酸」だった。研究チームは、ブチル酸がTfh細胞とB細胞を活性化するシグナルとして作用し、IgA抗体反応を引き上げると分析した。実際にブチル酸の前駆体であるトリブチリン（tributyrin）を投与したモデルではIgA産生が増加し、サルモネラ感染に対する防御力も改善した。
イム・シンヒョク教授は「腸内微生物が消化を助ける水準を超え、免疫系の中核細胞の機能とワクチン反応まで直接調節する点を解明したことに意義がある」と述べ、「微生物代謝産物を活用した次世代粘膜ワクチンと免疫治療技術の開発につながるだろう」と語った。
参考資料
Microbiome(2026), DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-025-02284-7