ヒト免疫細胞をR-1 EPSで刺激することにより得られた免疫細胞由来因子がI型インターフェロン経路を活性化

 

OLL1073R-1株が作り出す多糖体「R-1 EPS」で刺激した免疫細胞に由来する因子が ウイルス感染防御に重要なI型インターフェロン経路を活性化し、 新型コロナウイルスの増殖を抑制することを細胞試験で確認 ～国際科学誌Scientific Reportsおよび第48回日本分子生物学会年会で発表～


　株式会社 明治（代表取締役社長：八尾　文二郎）、明治ホールディングス株式会社（代表取締役社長 CEO：松田　克也）と学校法人北里研究所（理事長：浅利　靖、以下、北里大学）が設置する北里大学大村智記念研究所は、Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1（以下、OLL1073R-1株）由来菌体外多糖※1（以下、R-1 EPS）の抗コロナウイルス効果に関する共同研究を行いました。その結果、ヒト免疫細胞をR-1 EPSで刺激することにより得られた免疫細胞由来因子が、ウイルス感染防御に重要なI型インターフェロン※2経路を活性化し、新型コロナウイルスSARS-CoV-2を含む複数のコロナウイルスの増殖を抑制することを確認しました。当研究成果は、国際科学誌Scientific Reportsに8月27日に掲載されました。また、12月5日に第48回日本分子生物学会年会にてポスター発表を行いました。

 

【研究成果の概要】

①R-1 EPSで刺激したヒト末梢血単核細胞※3（以下、PBMC）の培養液をヒト肺由来培養細胞に加えて培養することで、ヒトコロナウイルス229E※4および新型コロナウイルスの増殖が抑制されました。

➁ウイルス増殖抑制のメカニズムを解析したところ、ウイルスに対する感染防御に重要な働きをするI型インターフェロン経路の活性化が寄与していることが示唆されました。

③以上のことから、R-1 EPSで刺激したPBMC培養液中の免疫細胞由来因子がヒト肺由来培養細胞のI型インターフェロン経路を活性化することでコロナウイルスの増殖を抑制することが示唆されました。

 

【研究成果の活用】

　新型コロナウイルス感染症は現在も流行が続いています。本研究では、PBMCとヒト肺由来培養細胞を用いて生体内での作用機序を模した評価系を構築し、R-1 EPSが複数のコロナウイルスに対して抑制効果を示すことを明らかにしました。メカニズムとしてⅠ型インターフェロンの関与が示唆されており、その他さまざまな感染症に対する防御作用も期待できます。今後も体調管理に有効な食品としてR-1 EPSの感染防御効果に関する研究をさらに進めてまいります。

 

【研究の目的】

　新型コロナウイルス感染症の感染拡大は、現在ワクチンおよび抗ウイルス薬の開発により制御可能な段階に入りましたが、さらなる変異株の出現に対する防御のためには、自然免疫を強化する感染防御策の開発が不可欠です。本研究では、免疫賦活効果を有することが報告されているR-1 EPSのコロナウイルスに対する増殖抑制作用を検討しました。

 

※1    菌体外多糖：菌が作り出す、糖が鎖のように長くつながったものです。 OLL1073R-1株が産生する菌体外多糖（R-1 EPS）は、これまでにもナチュラル・キラー細胞の活性を高める働き、インフルエンザウイルス感染を抑制する作用など、さまざまな免疫作用が示されています。

※2    I型インターフェロン：ウイルス増殖の阻止や感染細胞増殖の抑制、免疫系および炎症の調節などの働きをする生理活性物質の一種です。ウイルスの攻撃に応答してさまざまな細胞により産生されます。

※3    ヒト末梢血単核細胞（PBMC）：ヒトの末梢血から分離された、一般的には白血球と呼ばれる細胞です。T細胞、B細胞、NK細胞、樹状細胞、単球など多様な免疫細胞を含みます。

※4    ヒトコロナウイルス229E：風邪症候群の原因となる4種類のヒトコロナウイルス（229E、NL63、OC43、HKU1）の中の一つです。

 

発表内容

【タイトル】

・lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1由来菌体外多糖で刺激した末梢血単核球が産生する免疫因子は、HCoV-229EおよびSARS-CoV-2の複製を阻害する

Immune factors produced by PBMCs upon stimulation with lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1-derived exopolysaccharides inhibit HCoV-229E and SARS-CoV-2 replication（Scientific Reports, 2025 Aug 27;15(1):31621. DOI: 10.1038/s41598-025-17308-3.）
・L. bulgaricus OLL1073R-1株由来菌体外多糖はPBMCのサイトカイン産生を介してHCoV-229EとSARS-CoV-2の増殖を抑制する（第48回日本分子生物学会年会）

 

【方法】

　各種の免疫細胞を含むPBMCをR-1 EPSで刺激、または刺激なしで培養し、上清を回収しました。続いて、ヒト肺由来正常二倍体線維芽細胞MRC-5（以下、肺細胞）にPBMC培養上清を添加した後、ヒトコロナウイルス229E（以下、HCoV-229E）または新型コロナウイルスSARS-CoV-2をそれぞれ感染させました。R-1 EPS刺激したPBMC培養上清のコロナウイルス増殖抑制効果を評価するため、以下の検討を実施しました。

・肺細胞の培養上清中におけるウイルス量を測定しました。

・ウイルス感染肺細胞中のコロナウイルス特異的スパイクタンパク質※5（以下、Sタンパク質）量を免疫染色により観察しました。

・HCoV-229E感染による細胞死の程度をリアルタイムイメージングで観察しました。

さらにコロナウイルス感染防御のメカニズム解析のため、PBMCの培養上清を添加した肺細胞のRNA-シーケンス解析※6を行いました。

 

【結果】

・R-1 EPS刺激したPBMC培養上清では、多数のサイトカインやケモカイン※7の産生量が増加しました。

・R-1 EPS刺激したPBMC培養上清の添加により、HCoV-229E、新型コロナウイルスのウイルス量および肺細胞中のSタンパク質量が減少しました（図1、図2）。

・R-1 EPSで刺激したPBMCの培養上清の添加により、HCoV-229E感染後の細胞死が抑制されました（図3、動画）。

・RNA-シーケンス解析により、R-1 EPSで刺激したPBMCの培養上清を添加した肺細胞では、I型インターフェロン経路が活性化されたことが示されました。

 

 ※5 スパイクタンパク質（Sタンパク質）：ウイルスの表面に存在し、宿主細胞への侵入に重要な役割を果たすタンパク質です。ヒトには存在せず、ウイルスのみが特異的に有するタンパク質です。 

 ※6  RNA-シーケンス解析：細胞内のRNAを網羅的に解析し、細胞内でどの遺伝子がどれだけ発現しているかを解析する手法です。

  ※7 サイトカイン、ケモカイン：細胞から分泌される低分子のタンパク質で、免疫や炎症反応に関与する生理活性物質です。

 

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202512171126-O9-jz7RUIPU】

図1．コロナウイルス感染後の肺細胞培養上清中のコロナウイルス量．

異なる色のバーは異なるドナー由来のPBMCを使用したことを表す。

* : p値が0.05より小さく、統計的に有意であること表す（Mann-WhitneyのU検定）。

 

 

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202512171126-O10-58V0bqt8】

 

図2．コロナウイルス感染後の肺細胞の蛍光免疫染色像．

緑色の蛍光はSタンパク質を、青色の蛍光は細胞の核を表す。

 

 

【画像：https://kyodonewsprwire.jp/img/202512171126-O12-A614326H】

 

図3．ヒトコロナウイルス229E感染後の肺細胞の死細胞染色像．

緑色の蛍光は死細胞を表す。

 

動画．ヒトコロナウイルス229E感染後の肺細胞の死細胞染色タイムラプス像． https://www.meiji.co.jp/movie/corporate/pressrelease/2025/1218_01_meiji_pr.html Control supは未刺激PBMC培養上清、R-1 supはR-1 EPS刺激PBMC培養上清を添加した肺細胞を表す。緑色の蛍光は死細胞を表す。

 

【考察】

　R-1 EPS刺激したPBMC培養上清を添加した肺細胞では、ウイルス感染防御に重要な役割を果たすI型インターフェロン経路が活性化していることが明らかになりました。このことから、幅広い種類のウイルスに対して増殖抑制効果を発揮するI型インターフェロン経路がウイルス感染前に活性化されたことで細胞内における HCoV-229Eと新型コロナウイルスの両方の増殖が抑えられたことが示唆されました。