多くの人は、粘液を本能的に嫌なものだと思っているが、実は、我々の健康にとって信じられないほど多くの貴重な機能を持っている。我々の大切な腸内フローラを絶えず注意し、バクテリアの餌となっている。また、体の表面を覆い、外敵から身を守るバリアとして、感染症から身を守る役割も果たしている。これは、粘液が細菌を出し入れするフィルターの役割を果たしているからで、細菌は食間の粘液に含まれる糖分を餌にしている。そこで、体内にすでに存在する粘液を適切な糖分で作り出すことができれば、まったく新しい医療に利用できるかもしれない。
このたび、DNRFセンターオブエクセレンス、コペンハーゲン糖鎖研究センターの研究者らは、健康な粘液を人工的に作り出す方法を発見した。この論文は、2021年7月1日にNature Communicationsのオンライン版に掲載された。 このオープンアクセス論文は、「遺伝子操作された細胞による、定義されたO-Glycanを持つヒトのムチノームの提示（Display of the Human Mucinome with Defined O-Glycan by Gene Engineered Cells）」と題されている。
「我々は、ヒトの粘液に含まれる重要な情報であるムチンとも呼ばれる糖質を生産する方法を開発した。今回、抗体などの今日の他の治療用生物製剤を製造するのと同じ方法で、人工的に製造することが可能であることを示した」と、本研究の筆頭著者であり、コペンハーゲン・グライコミクス・センターのディレクターであるヘンリック・クラウゼン教授は述べている。
粘液（ムチン）は、そのほとんどが糖分で構成されている。今回の研究では、細菌が認識するのは、実はムチン上の糖の特別なパターンであることを示している。
「それは、体が善玉菌を選択し、病気の原因となる菌を非選択にする方法なのだ。そして、必要に応じて設計できるようになったのは、まさに粘液中の糖類だ」と、本研究の筆頭著者である博士課程の学生レベッカ・ネイソン氏は語った。
この研究者らが特に興味を持っているのは、消化管内の粘液である。粘液は巨大な漁網のようなもので、マイクロバイオームと呼ばれるすべての細菌を追跡している。そこで、バクテリアが腸内の粘液に付着する能力を真似ることができれば、粘液に付着して効果を発揮する経口薬を設計することができるのだ。
「我々は、バクテリアから腸に結合する低分子（X409と呼んでいる）を発見したが、これはまさに我々が今取り組んでいる多くの可能性の一つだ」とネイソン氏は述べた。
薬は、摂取して腸管に吸収されなければ効果を発揮することができない。だから、患者が飲み込む錠剤として薬を設計しても、十分な効果が得られるかどうかはわからない。
消化器系を通る途中には多くの障害物があり、薬が溶けて体内に行き渡るには消化管内での時間が必要だとレベッカ・ネイソン氏は説明する。
我々は毎日、唾液の形で1リットル以上の粘液を飲み込んでいる。また、胃からはさらに多くの粘液が分泌され、腸内で刻々と変化する粘液の漁網と一緒になって、我々の腸内マイクロバイオームを養っている。腸内のマイクロバイオームは、我々の健康にとって絶対的に重要であり、多くの病気との関連においても非常に重要である。
「信じられないほど多くの病気が腸内フローラと関係しているが、病気の治療において腸内フローラをどのようにコントロールすればよいかについては、まだほとんど分かっていない。」本研究のもう一人の筆頭著者である成松由規准教授は、「合成ムチンが新たな治療の選択肢を広げる可能性がある」と述べている。
成松准教授は、「究極的には、ムチンをプレバイオティクス材料、つまり体内の善玉菌を助ける分子として利用することも考えられる」と語った。
人工的な粘液があれば、体内の感染症を緩和することも可能になる。唾液に含まれる粘液は細菌を洗い流して口腔内をきれいにするし、目の上には常に粘液が流れ落ちていて、目をきれいに保っている。
「目の感染症の治療において、抗生物質を使う代わりに、通常は細菌を除去するムチンを配合した目薬などを製造することができるのではないかと想像している。具体的には、ムチンは、病原性を持つことが多い、いわゆる細菌のバイオフィルムを溶かすことができるということだ」と成松博士は語った。
バイオフィルムとは、物質の表面に付着した細菌の膜のことで、特に、最後に歯を磨いてから時間が経ったときに、歯に感じるものだ。
ムチンを認識するのは細菌だけではない。
「一般的なインフルエンザウイルスが我々の粘膜に感染する際に、感染を抑制してウイルスを洗い流すムチンと競合して、ムチンが非常に重要な役割を果たしていることも明らかになった」と成松博士は述べた。
インフルエンザウイルスは、COVID-19ウイルスとは異なり、すべてのムチンに含まれる糖と結合する。また、糖はすでにインフルエンザの治療薬として開発されている。「ムチンがさらに効果を発揮してくれることを期待している」と成松博士は述べた。
BioQuick News：Mucus and Mucins May Become Medicines in the Future
