メタゲノム解析法を用いて、健康な日本人（１３名）の腸内細菌叢のもつゲノム／遺伝子情報を解析した。この解析から、腸内細菌叢の菌種組成、特異的な機能、大人と乳児（年齢）の違い、個人差などについての知見を得た。
　これらの成果は、健康増進及び疾病予防をめざした食の安全性評価や機能性付与、食と疾病の関係、健康診断法、病気におけるバイオマーカーの開発などに繋がると期待される。
　発表内容
　ヒトの腸内に常在する細菌群（細菌叢；フローラ）はヒトの健康と病気におおきく関係していることが知られている。
　ビフィズス菌や大腸菌などは腸内細菌叢を構成する代表的な細菌であるが、その構成細菌種は１０００菌種にのぼっており、その全体像やこれらが担う生理的役割や働きはほとんど知られていない。
　その理由の一つは大部分の細菌が個別に培養できない菌種であるところによると考えられている。
　本研究では、細菌の培養を必要としないメタゲノム解析を駆使することによって、健康な日本人（離乳前乳児４名、離乳後幼児2名、成人７名の年齢が３ヶ月から４０歳代の男女計１３名、うち３及び４名からなる2家族を含む）の腸内細菌叢のゲノムDNAを抽出し、そのゲノム解析（ゲノム配列の決定とコンピュータ解析）を行った。
　この解析から、２〜６万個の腸内細菌遺伝子/個人を同定し（計約６６万個の遺伝子、うち新規遺伝子は全体の２５％）、この遺伝子及び配列情報から腸内細菌叢の菌種組成、特異的に増えている機能、大人と乳児（年齢）の違い、個人差などについて解析を行った。
　その結果、
　１）離乳前乳児と離乳後（成人も含む）の間で遺伝子及び菌種組成が著しく変化する。
　２）成人及び離乳後幼児の腸内細菌遺伝子とこれ以外の環境（海洋や土壌）に棲む細菌遺伝子の比較から、腸内フローラに特徴的な遺伝子群を見いだした。これらには、食物中に含まれる多糖類の分解、DNAの修復、殺菌性物質に対抗する防御などに関わる遺伝子が含まれる。一方、離乳前乳児では、多糖類を分解する遺伝子よりも、母乳等に多く含まれる低分子の糖類やビタミン等を取り込む遺伝子群が有意に増えていた。
　３）すべての腸内フローラには、接合型トランスポゾン（動く遺伝子）に関連した遺伝子群が特徴的に増幅していた。このことは、腸管内が細菌間の頻度高い遺伝子水平伝播の「場」であることを裏付けている。たとえば、ひとたび抗生物質耐性遺伝子をもった細菌が腸内に侵入すると、接合型トランスポゾンを介して、この抗生物質耐性の他菌種への高速な伝播が腸管内で起こる可能性があることが示唆される。
　４）家族内（夫婦間や親子間）における腸内フローラは必ずしも似ていないことがわかった。これまで、親から子供への細菌の伝播が言われて来たが、このような伝播を示す証拠は得られず、個人には個人独自のフローラが形成されるようである。
　５）これまで解析されてきた約４０菌種の常在菌（大腸菌など）のゲノム情報をリファランスとして用いたメタゲノムデータのマッピング解析から、約８０％の細菌種がいまだ未解析（未発見）であることが示唆された。つまり、メタゲノムデータの約８０％がこれら既知常在菌ゲノムにマップされなかった。
　以上の成果は、高齢化社会を迎えている我が国の健康増進及び疾病予防をめざした食の安全性評価や機能性付与、食と疾病の関係、健康診断法、病気におけるバイオマーカーの開発などに繋がると期待される。
　また、本研究で得られたメタゲノム配列／遺伝子情報（６６万個の遺伝子及び約７３０Mbの配列データ：これらのデータは２００７年１０月１８日に公的データバンクDDBJから世界にリリースされる）は世界最大であり、現在日欧米で計画されている国際ヒト常在菌叢ゲノムプロジェクト（Human Microbiome Project）の先陣をきるものである。

発表雑誌　　DNA Research, in press, 2007 (online版、2007年10月４日リリース) 　Comparative Metagenomics Revealed Commonly Enriched Gene Sets in Human Gut Microbiomes. 　Ken Kurokawa, Takehiko Itoh, Tomomi Kuwahara, Kenshiro Oshima, Hidehiro Toh, Atsushi Toyoda, Hideto Takami, Hidetoshi Morita, Vineet K. Sharma, Tulika P. Srivastava, Todd D. Taylor, Hideki Noguchi, Hiroshi Mori, Yoshitoshi Ogura, Dusko S. Ehrlich, Kikuji Itoh, Toshihisa Takagi, Yoshiyuki Sakaki, Tetsuya Hayashi & Masahira Hattori. 　プレス、2007年のDNA Research(オンライン版、2007年10月4日リリース)　一般的に明らかにされた比較Metagenomicsは人間の腸のMicrobiomesで遺伝子セットを豊かにしました。ケン黒川、Takehiko伊藤、智己Kuwahara、Kenshiro大島、Hidehiro Toh、豊田篤、Hideto敬美、Hidetoshi森田、Vineet K.シャルマ、Tulika P.Srivastava、トッド・D.テイラー、Hideki野口、Hiroshiモリ、Yoshitoshi小倉、ダスコ・S.エーリッヒ、Kikuji伊藤、Tetsuya林、およびToshihisa高木、坂木Masahira服部慶幸。　翻訳

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−食品に含まれる発がん性物質の新しい検査方法−
　「発がんプロモーター短期検出法」開発のご案内
　日清食品ホールディングス株式会社（社長・ＣＥＯ：安藤　宏基）は、食品に含まれる発がん性物質の新しい試験法「発がんプロモーター短期検出法」を開発し、１１月１３日（木）、１４日（金）に開催される「日本動物実験代替法学会２１回大会」で発表致します。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　■開発の意図
　近年、今まで食事として食べていたものの中で、食品の調理加工段階で生成される「アクリルアミド」や食品着色料の「アカネ色素」などが、新たに発がん性の疑いがある物質として明らかになっています。
　発がん性物質には、体内の遺伝子に変異を直接引き起こすものと、遺伝子の変異を引き起こさずに他の発がん性物質の発がん作用を促進するものがあります。後者の発がん性物質を検出する試験法として、動物実験以外では従来、「ＢＡＬＢ／ｃ　３Ｔ３細胞を用いた形質転換試験」（＊１）が試験実績も多く、発がん性物質の検出能力の高さ、試験施設の能力によるバラつきが少なく安定した結果が得られるという点で優れているといわれています。
　しかしながら、従来の試験法では、検査が長期にわたる上に簡便ではなく、多数の検査物質を対象とする検査には向いていませんでした。そこで弊社では食品に含まれる発がん性物質を短期間で、簡便に、低コストで検査できる新しい試験法「発がんプロモーター短期検出法」（ＮＥＳＴＵＰ　［ネスタップ］　：　Ｎｉｓｓｉｎ’ｓ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＴＵｍｏｒ−Ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ａｃｔｉｖｉｔｙ）を独自開発致しました。
　弊社では、この試験法を活用して、原材料の発がん性に関する安全性情報の集積を進め、安全性の更なる向上を目指します。また、来年度から、社外受託試験を予定しています。
　なお、当試験法は現在特許出願中です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（＊１）「ＢＡＬＢ／ｃ　３Ｔ３細胞を用いた形質転換試験」について
　マウス繊維芽細胞由来のＢＡＬＢ／ｃ　３Ｔ３細胞を用い、動物を使用しないで２段階発がんを再現できる試験法です。ＢＡＬＢ／ｃ　３Ｔ３細胞は、通常、単層の石畳状の形態をしていますが、発がん性物質を添加し、数週間培養すると、紡錘状に形態が変化した細胞の多層に重なり合った集団（形質転換巣）が現われます。この形質転換巣の数を数えることで発がん性の有無やその強度を調べることができる方法です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【　「発がんプロモーター短期検査法」の特長　】
　（１）２５日間必要だった従来の試験法と比べ、３日間という短期間で試験可能。
　（２）従来の試験法と比べ、検査物質（発がん性物質等）の量が１／１０で試験可能。
　（３）顕微鏡観察等の必要がなく、客観的なデータが得られる。
　（４）多数のシャーレや培養液を必要とせず、低コストで試験可能。
　　　　　　　　　　　　　　　　　【　「発がんプロモーター」と「発がんプロモーター短期検出法」の原理　】
　・発がんプロモーター
　正常な細胞ががん細胞になるまでには、いくつかの段階を経ると考えられており、この一連の過程を「多段階発がん」といいます。
　１段階目は、「イニシエーター」と呼ばれる発がん性物質が、遺伝子に変異を起こす段階（イニシエーション作用）です。
　２段階目は、「プロモーター」と呼ばれる物質や他の発がん物質が、傷ついた遺伝子細胞を増殖させる段階（プロモーション作用）です。
　２段階目以降に、重要な遺伝子異常が生じると、細胞はがん化します（プログレッション作用）。
　「発がんプロモーター」は、それ自身が発がんを引き起こすのではなく、他の発がん物質による発がん作用を促進する物質をいいます。一般的には「発がんプロモーター」がなくなれば、傷ついた遺伝子細胞の増殖を促す作用もなくなると考えられています。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・「発がんプロモーター短期検出法」の原理
　ＢＡＬＢ／ｃ　３Ｔ３細胞を用いた形質転換試験の、２段階目のプロモーション作用の評価段階でさまざまな「発がんプロモーター」を加え、これに対して特有の変動を示す遺伝子群（マーカー遺伝子群）を発見したことに本試験法の画期性があります。
　本試験法は、これらマーカー遺伝子群の発現量が増加した数を指標とすることで、試験結果を早期に予測できるため、発がんプロモーション作用の有無を調べるための、ファースト・スクリーニングとして適しています。