コンゴ民主共和国のコンゾ(konzo, 痙性不全対麻痺)多発地域の腸内細菌叢と遺伝子の違いが、加工の不十分なキャッサバを食べた後のシアン化物の放出に影響する可能性があることが、180人の子供を対象とした最近の研究で明らかになった。キャッサバは、開発途上国の5億人以上の人々の食料安全保障に関わる作物だ。リスクの高いコンゾ地域に住む子供らは、腸内のグルコシダーゼ（リナマラーゼ）微生物が多く、ロダナーゼ微生物が少ないことから、この病気に対する感受性が高く、防御力が低い可能性があると、国立小児病院（ワシントンDC）の研究者が中心となって、2021年9月10日にNature Communications誌のオンライン版で研究結果を発表した。このオープンアクセスの論文は、「コンゾの腸内細菌叢について（The Gut Microbiome in Konzo）」と題されている。
コンゾは、麻痺を伴う重篤で不可逆的な神経疾患だ。コンゾは、コンゴ民主共和国をはじめとする低所得国の必須作物であるキャッサバ（マニオックの根）の加工が不十分なものを食べた後に発症する。キャッサバには、シアノゲン化合物であるリナマリンが含まれている。グルコシダーゼ活性を持つ酵素は、デンプンを単糖に変換する一方で、リナマリンを分解し、体内にシアン化合物を放出する。
国立小児病院の遺伝医学研究センターのディレクターであるEric Vilain医学博士は、「誰がリスクを抱えているかを知ることで、キャッサバの加工方法を改善したり、食生活を多様化したりするなど、ターゲットを絞った介入が可能になるだろう」「別の介入方法としては、マイクロバイオームを修正して保護レベルを高めることが挙げられる。しかし、これは意図しない結果やその他の副作用をもたらす可能性のある難しい作業だ。」と述べている。
コンゾの罹患率と重症度の正確な生物学的メカニズムは、これまでほとんど解明されていなかった。今回の研究は、有毒なキャッサバを主食とする集団の腸内細菌叢に光を当てた初めての研究だ。
国立小児病院のスタッフサイエンティストであるMatthew S. Bramble博士は、「腸内細菌叢は、環境や栄養不良が原因であることを考えると、病気の唯一の原因ではないが、必要な調節因子であることは間違いない」「簡単に言えば、腸内細菌がいなければ、リナマリンをはじめとするシアノジェニックグルコシドは人間にほとんど影響を及ぼさないということだ」と述べている。
不利な生活が腸内細菌叢に与えた影響と、この衰弱した多因子性神経疾患との関係を理解するために、研究者らはコンゴ民主共和国の子供180人の腸内細菌叢プロファイルをショットガンメタゲノムシークエンスを用いて比較した。この手法は、細菌の多様性を評価し、さまざまな環境における微生物や微生物の遺伝子の豊富さを検出するものだ。
サンプルは、食生活が多様化し、コンゾがない都市部のキンシャサ、キャッサバを主食とし、コンゾの有病率が低い農村部のマシ・マニンバ、キャッサバを主食とし、コンゾの有病率が高い地域のカヘンバで採取された。
「コンゴ民主共和国のキンシャサにある国立生物医学研究所の共同研究者であり、オレゴン健康科学大学の神経学教授でもあるDesire Tshala-Katumbay医学博士は、「この研究は、低資源環境で研究を行う上での多くの課題を克服したものだ。サハラ以南のアフリカの多くの子供たちにとって壊滅的な病気であるコンゾを予防するための新たな道を開くことになるだろう。」と語った。
兄弟姉妹の研究を計画
次のステップとして、研究者らは、カヘンバのコンゾが発生しやすい地域に住む兄弟姉妹を対象に、片方の兄弟だけがこの病気に罹患しているかどうかを調査する予定だ。
国立小児病院の博士候補生で研究研修生のNeerja Cashist氏は、「兄弟姉妹を調査することで、家庭でのキャッサバの調理方法など、他ではコントロールできない要因をコントロールすることができる」と述べている。「今回の研究では、各サンプルのDNAリード数が約500万であったため、追跡調査では、サンプルあたりのリード数を4,000万以上に増やし、研究全体のコホートサイズを大きくすることを計画している。この研究デザインにより、我々が観察した傾向がより大きな規模で維持されていることを確認できるとともに、腸内マイクロバイオームを包括的に特徴づける能力を高めることができるだろう」と述べている。
Mashukano博士（写真の左）は、カヘンバで、さまざまな健康ゾーンの人々に湿潤化法を教える活動を主導している。湿潤化法は、キャッサバ粉を食べる前に、キャッサバ粉に含まれる毒素をさらに解毒するための追加ステップとして使用される。Mashukano博士とBramble博士（写真の右）は、キャッサバ粉と水の混合物をタープの上に薄く広げて天日で乾燥させている。（出典：Brambel et al. Children's National Hospital, Nature Communications 2021）
