皮膚に塗る「ワクチン」？皮膚常在菌が痛みのないワクチン接種に新たな進歩をもたらすと期待されています。

皮膚は単なるバリア以上のもの

皮膚は私たちの体の中で最大の器官です。それは私たちを外部からの危害から守るバリアであるだけでなく、活発な微小生態系でもあります。この広大な「表面王国」では微生物群が繁栄しており、その中で表皮ブドウ球菌が重要な役割を果たしています。皮膚には何億もの微生物が生息していることがわかっており、これらは「皮膚微生物叢」または「皮膚常在微生物」と呼ばれることがよくあります。その中で、最も一般的な常在菌は表皮ブドウ球菌です。ほとんどの場合、これらの住人は私たちと共存し、皮膚の生態学的バランスを維持するために協力しています。

最近、『ネイチャー』誌に掲載された論文で驚くべき発見が明らかになりました。表皮ブドウ球菌は人体に長期にわたる正確な抗体反応を誘導することができるのです。この自然な免疫メカニズムは、皮膚の健康に有益であるだけでなく、将来のワクチンや非侵襲的治療にとって重要な進歩となる可能性もあります。一般的な表皮ブドウ球菌は、皮膚の免疫系に影響を及ぼすだけでなく、「改変」されて他の病原微生物と戦うためのワクチン担体として使用されることもあります。この発見はワクチン開発の方法を変え、新しいタイプの「塗抹ワクチン」につながる可能性がある。

1. 皮膚プロバイオティクス：体内の共生微生物

1. 表皮ブドウ球菌の紹介

表皮ブドウ球菌は、皮膚によく見られる微生物であり、皮膚の微生物叢のかなりの部分を占めています。その名前は病原菌「黄色ブドウ球菌」を思い起こさせるかもしれませんが、実際には、この「隣人」は皮膚の「保護者」であることが多いのです。

表皮ブドウ球菌は皮膚のバリアを維持し、有害な病原菌の過剰増殖を抑制します。宿主の免疫システムとの相互作用を通じて免疫を調節することで、健康と病気に重要な役割を果たすことができます。

2. Nature 論文の調査結果

研究チームは、表皮ブドウ球菌が皮膚の表面で生存するだけでなく、深層レベルで免疫システムと「コミュニケーション」できることを発見した。このコミュニケーションにより、長期的かつ特異的な強力な抗体反応が生み出され、人体は皮膚微生物を免疫訓練の「自然のインストラクター」として利用するメカニズムを進化させてきたことが示唆される。

2. 表皮ブドウ球菌はどのようにして免疫系を活性化するのでしょうか?

1. Aapタンパク質に対する抗体反応

研究者らは、Aap（蓄積関連タンパク質）と呼ばれる表皮ブドウ球菌の細胞表面タンパク質に注目した。彼らは、Aap タンパク質が人間と霊長類の両方において抗体反応の主な標的であることを発見しました。このタンパク質は、細菌が皮膚に付着するのを助け、また免疫システムが細菌を認識して攻撃するための鍵でもあります。

2. T細胞とB細胞の協調的な反応

驚くべきことに、この抗体反応は免疫 B 細胞の記憶に依存するだけでなく、免疫 T 細胞の協力的な作用も必要とします。この免疫反応のメカニズムは「共活性化」と呼ばれ、抗体反応の持続性を高めるだけでなく、将来のワクチン設計に新たな方向性を提供します。

[注: 画像はこの論文からのものです。（マウスにおけるAap-sc-TTFCの免疫原性と保護効果は、改変株をマウスの皮膚に塗布して自然なコロニー形成プロセスをシミュレートすることによって評価されました。この研究では、マウスが抗TTFC IgG抗体の高力価を生成することがわかりました。）]

3. インスピレーション: 皮膚からワクチンへ、そして塗れる「ワクチン」へ

1. 自然免疫にヒントを得た拡散型「ワクチン」

研究により、皮膚上の表皮ブドウ球菌は抗体反応を引き起こすだけでなく、特定の抗原タンパク質を発現するように改変され、免疫系を特定の病原体と戦うように方向転換できることがわかっています。簡単に言えば、このメカニズムはワクチン接種に似ており、非侵襲性の塗抹標本型「ワクチン」接種の新たな可能性も提供します。

非侵襲性ワクチン接種は注射を必要とせず、簡単な塗布やチップパッチで完了できるタイプのワクチン接種であることがわかっています。プロバイオティクスキャリアを改変することにより、皮膚上の表皮ブドウ球菌に対するこのカスタマイズされたアプローチは、治療用タンパク質または抗原を特定の領域に直接送達し、全体的な副作用を軽減することができます。

2. その他の潜在的な用途としては、

皮膚の微生物学的構造を再調整し、皮膚の全体的な健康な免疫バランスを回復することにより、湿疹、乾癬などの皮膚疾患を治療します。

腫瘍免疫療法: 改変された表皮ブドウ球菌を使用すると、トロイの木馬として機能し、抗原を皮膚に送達し、全身の免疫反応を調整することができます。

IV.今後の課題と展望

この発見は興味深いものですが、次のようないくつかの課題に対処する必要があります。

Ⅰ.安全性: 改変された表皮ブドウ球菌が他の感染症や副作用を引き起こさないことをどのように保証しますか?

II.幅広い適用性: さまざまな集団の免疫システムは S. epidermidis に対して一貫して反応しますか?

III.規制と倫理: プロバイオティクスワクチンの開発は、厳格な医学的および倫理的基準に準拠する必要があります。

いずれにせよ、この研究は将来のワクチンと治療法への新たな道を開くものである。

最後に：皮膚のミクロ生態学における新たな章

皮膚の「守護者」から将来の「ワクチンの運搬者」まで、表皮ブドウ球菌は皮膚プロバイオティクスに対する私たちの理解を再定義しています。この研究は、自然界における微生物と免疫システムの複雑な関係を明らかにするだけでなく、非侵襲性ワクチンや個別化精密医療への新たな希望も提供します。

おそらく、次に皮膚について語るときには、皮膚を単なるバリアとしてではなく、総合的な「免疫訓練場」として捉え、健康分野に革命的な変化をもたらすアプローチを考えるようになるでしょう。