健康なマイクロバイオームが重症患者の致命的な感染症を予防する可能性
2023年3月31日
編集後記
健康なマイクロバイオームが重症患者の致命的な感染症を予防する可能性
https://medicalxpress.com/news/2023-03-healthy-microbiome-deadly-infections-critically.html
カルガリー大学による
重症患者における腸内細菌科の濃縮が進行した腸内細菌異常症は、院内感染と関連している。 a, 細菌ファミリーの相対存在量による分類学的構成 b, PERMANOVAによる3次元主座標解析（Bray-Curtis非類似距離、属レベル）。c, シャノン指数 d, 1日目の重症患者（n = 51）および3日目（n = 44）と7日目（n = 15）のICUにとどまった生存者の直腸スワブにおけるChao1指数、健常ボランティア（n = 15）と比較した。ドットは個々の患者を表し、中央の線は中央値を、ボックスは四分位範囲（IQR）を、ひげは範囲を示す。両側クラスカル・ウォリス検定（健常者対ICU日）で解析し、混合線形回帰モデルによる日間の反復測定の一対比較とポストホックTukeyの検定で解析した。e、健常ボランティアとICU患者の微生物叢組成のMOFAは、上位10分類学的因子（ファミリー）と、説明された微生物叢の分散への相対的寄与（因子重み）を示す。 f、ICU入院1、3、7日目の腸内細菌科相対存在量を健常対照と比較して示す。ドットは個々の患者を表し、中心線は中央値、ボックスはIQR、ウィスカーは範囲を示す、解析はcとdに準じる。 g, 腸内細菌科相対量とシャノン指数との相関、スピアマン相関検定を用いて解析。h, ICU入室1～3日目のシャノン多様性の変化に対する、最も豊富な15種類の細菌ファミリーとその重要性のペナルティ付きリッジ回帰. 1 by ANCOM-II differential abundance）（i）およびICU3日目の最も豊富な15菌種の相関行列（j）。 k, 進行性の腸内細菌科細菌の濃縮（n = 18）または濃縮なし（n = 26）患者間の縦断的微生物相安定指数。l-n、ログランク検定で解析した30日間の院内感染フリー生存率（l）、両側フィッシャーの正確検定で求めた任意の病原菌または腸内細菌科病原菌による院内感染のオッズ比（m）、院内感染で確認された病原菌（n）（28人、n＝30感染）。P値はbに示す通り；*P < 0.05、**P < 0.01。クレジット：Nature Medicine (2023). DOI: 10.1038/s41591-023-02243-5
カルガリー大学の研究により、健康なマイクロバイオームが重症患者の致命的な感染症を防ぐ可能性が示されました。この研究では、ヒトの腸と免疫系の相互作用に注目しました。その結果、腸内細菌叢と全身性免疫は動的な「メタシステム」として連携しており、腸内微生物の問題と免疫系の機能不全が院内感染率の有意な上昇に関連していることが示されました。
この研究結果は、感染症と闘いたいのであれば、これらの悪玉菌を単独で、免疫系を単独でターゲットにすることはできないことを示唆しています。研究者らは、必要なのは、物事がどのように機能しているかという、より総合的な視点であるとしています。
重症患者の20～50％は、集中治療室での滞在中や集中治療室入室後の入院中に死に至る可能性のある感染症にかかり、死亡リスクを著しく高めています。
フットヒルズ医療センター（FMC）の集中治療医でカミング医科大学（CSM）助教授のBraidon McDonald博士は、「抗生物質の使用にもかかわらず、院内感染は、臨床的に大きな問題であり、良い解決策がないまま続いています」と述べています。「私たちは、この問題に別の角度から取り組みました。ある人がなぜこのような致命的な感染症にかかりやすいのかをよりよく理解するために、感染に対する体の自然な防御に注目したのです。
この研究は、FMCの集中治療室（ICU）に新しく入院した51人の患者を対象としました。患者さんは、急性重症の最初の1週間にわたって調査されました。その結果、腸内細菌叢と全身性免疫がダイナミックな「メタシステム」として連携しており、腸内細菌の問題や免疫系の機能不全が、院内感染率の有意な上昇に関連していることがわかりました。
マクドナルドの研究室の博士候補で、本研究の筆頭著者であるジャレッド・シュレヒテは、「我々の研究で明らかになったシグナルは、腸内に自然に生息する細菌群が、免疫系を制御するのに重要であるように見えるということです」と語っています。「と、マクドナルドの研究室の候補者で、この研究の筆頭著者であるジャレッド・シュレヒトは述べています。「しかし、重病時には、マイクロバイオームが傷つき、これらの細菌が支配を開始するようになります。
Nature Medicine誌に掲載されたこの研究は、ブルームと呼ばれるこの一般的な細菌の増殖が異常に増加した患者は、重度の感染症のリスクが最も高いことを発見しました。
"この情報は、感染症の治療方法だけでなく、感染症を予防する治療法の可能性について考え始めるための全く新しい道を与えてくれるので重要です。"とマクドナルドは言います。「この研究結果は、感染症と闘うには、悪玉菌を単独で、免疫系を単独でターゲットにすることはできないことを示唆しています。私たちは、物事がどのように機能しているのか、より全体的な視点を持つ必要があるのです。
次のステップとして、マクドナルドと研究チームは、プロバイオティクス療法を参考にした精密医療アプローチに基づくランダム化比較臨床試験を開始する予定であり、この研究で特定された細菌を特異的に標的とするように操作された複数の異なる細菌を利用する予定です。参加に同意した人には、操作されたマイクロバイオームが提供されます。
「私たちがやろうとしているのは、健康なときに働く正常なメカニズムを回復させ、それを利用して人々を感染症から守ることです」とマクドナルドは述べています。
詳細はこちら Jared Schlechte et al, Dysbiosis of a microbiota-immune metasystem in critical illness is associated with nosocomial infections, Nature Medicine (2023). DOI: 10.1038/s41591-023-02243-5
提供：カルガリー大学
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