妊娠中期の羊水には細菌、真菌、古細菌が存在するか?
公開中 De Gruyter社オンライン版 2023年5月17日発行
妊娠中期の羊水には細菌、真菌、古細菌が存在するか?
https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/jpm-2022-0604/html
Roberto Romero , Maria Teresa Gervasi , Daniel B. DiGiulio , Eunjung Jung , Manaphat Suksai , Jezid Miranda , Kevin R. Theis , Francesca Gotsch and David A. Relman
雑誌「Journal of Perinatal Medicine」より
https://doi.org/10.1515/jpm-2022-0604
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要旨
目的
本研究は、臨床的適応のために妊娠中期に羊水穿刺を受けた患者の羊水から、細菌、真菌、または古細菌が検出されるかどうかを明らかにするために実施された。
実施方法
692件の妊娠から採取した羊水サンプルを、培養とエンドポイントポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術を組み合わせて検査した。羊水内炎症は、インターロイキン6濃度が2,935pg/mL以上と定義された。
結果
培養法では0.3%(2/692例)、広域エンドポイントPCR法では1.73%(12/692例)、両法の併用法では2%(14/692例)で微生物が検出されました。しかし、これらの症例のほとんど(13/14)は羊膜内炎症の証拠を持たず、正期産であった。したがって、ほとんどの患者における培養またはエンドポイントPCRの陽性は、明白な臨床的意義を持たないようである。
結論
妊娠中期の羊水には、一般的に細菌、真菌、古細菌は含まれない。羊水培養と分子微生物学の結果の解釈は、羊膜腔の炎症状態を評価することによって助けられる。羊水内の炎症がないにもかかわらず、培養または微生物シグナルによって判断される微生物の存在は、良性の状態であると思われる。
キーワード:絨毛膜羊膜炎,汚染,炎症,微生物調査,無菌子宮仮説
はじめに
羊膜腔は無菌状態であると考えられており、これは正常な環境下では出生後に微生物のコロニー形成が起こるとする「無菌子宮仮説」と一致する概念である [1], [2], [3]. 一部の研究者は、DNA配列決定技術を用いた場合に微生物の存在を報告し、臨床的に健康な状態であっても、ヒトの羊水にはマイクロバイオームの証拠 [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11] が含まれていると提案しています。これらの知見は、培養法または分子生物学的手法のいずれか、あるいは両方を組み合わせて使用し、マイクロバイオームの証拠を見つけられなかった他の研究者の知見とは対照的です [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]. 本研究は、臨床的適応のために妊娠中期羊水穿刺を受けた患者の羊水中に細菌、真菌、または古細菌が見つかるかどうかを調べるために行われた(表1参照)。
表1:
研究対象者の臨床的特徴、社会人口統計学、および周産期の転帰。
特徴n=692n、または中央値(IQR)母体年齢、年37(35-39)母体人種白人683(98.7)黒人3(0.43)ヒスパニック3(0.43)アジア3(0.43)未婚278(40.2)自然早産歴22(3. 2)羊水穿刺時の妊娠週数16.3(15.9-16.7)羊水穿刺の適応母体高年齢560(80.9)第1期または第2期スクリーニング異常63(9.1)母体の要求49(7.1)超音波で胎児異常が疑われる11(1. 6)その他9(1.3)分娩時妊娠年齢39.6(38.6-40.6)早産(37週未満)56(8.1)後期自然早産(32週以上)37(5.3)早期自然早産(32週未満)4(0. 6)適応早産15(2.16)分娩経路経膣524(75.7)帝王切開168(24.3)性別男性338(49.2)女性349(50.8)出生体重グラム3335(3041-3600)出生体重パーセンタイル43(27.6-63.9)妊娠時期の小さい子42 (6.1)
IQR、四分位範囲。欠測データ: 性別(5)。
材料と方法
このレトロスペクティブ・コホート研究は、妊娠14週から26週の間に臨床的適応のために妊娠中期羊水穿刺を受けた単胎妊娠の無症状女性692人を対象とした(表1)。羊水は、好気性細菌と嫌気性細菌の両方、および性器マイコプラズマについて培養された。細菌、真菌、古細菌のリボソーム DNA(rDNA)を増幅し、特徴付けるために、以前に詳述した方法を用いて、広範なエンドポイントポリメラーゼ連鎖反応(PCR)アッセイを実施した [19]. 7例では、微生物の負担を評価するために定量的PCR [19]を実施した。インターロイキン(IL)-6の羊水濃度は、特異的な酵素結合免疫吸着アッセイで測定し、妥当性を確認した。羊水内炎症は、羊水IL-6濃度が2,935pg/mLを超えた場合に診断された。白血球数、グルコース濃度、羊水のグラム染色も実施した。羊水腔の微生物侵襲は、培養陽性またはブロードレンジPCRによる微生物配列の存在によって定義された。
サンプルと臨床データの収集は、イタリア・ヴェネト州のAzienda Ospedaliera Treviso, Azienda Ospedale/Universita' PadovaのInstitutional Review Boardにより承認された。この機関は、米国保健社会福祉省との間で連邦広域保証を取得しています。この研究は、以前に羊膜内炎症について調査したサンプルのサブセットに基づくものである[12]。
カテゴリーデータはn(%)、連続データはその分布に従って平均値[標準偏差(±SD)]または中央値[四分位範囲(IQR)]で示した。連続変数をグループ間およびグループ間で比較するために、Kruskal-Wallis検定、次いでポストホック分析のためのMann-Whitney-Wilcoxon検定が行われました。割合の比較は、カイ二乗検定またはフィッシャーの正確検定で行った。統計解析は、R language and environment for statistical computing (www.r-project.org)を用いて実施した。すべての分析において、両側p値<0.05を有意とみなした。
結果
培養法では0.3%(2/692)、広域エンドポイントPCR法では1.73%(12/692)、培養とエンドポイントPCRの組み合わせでは2%(14/692)で細菌が検出された(表2)。合計で、8つの細菌分類群、1つの真菌種(Candida albicans)、および古細菌は確認されなかった。2つの細菌分類群(Staphylococcus aureusとPseudomonas aeruginosa)は培養のみで、6つの細菌分類群(Ureaplasma、Acinetobacter、Mycoplasma hominis、Streptococcus agalactiae、Streptococcus、Sneathia)はPCRのみによって検出された。微生物培養と分子微生物学の結果には一致が見られなかった。重要なことは、定量的PCRでは、試験した7例のうち5例でアッセイの検出限界以上のシグナルは得られなかったことである(表2)。
表2:
妊娠中期に羊水培養または微生物の終点PCRが陽性であった患者における羊水の炎症マーカーと妊娠転帰。
症例番号培養で同定された微生物エンドポイントPCRで同定された微生物微生物負荷16S rRNA遺伝子コピー数AF WBC、細胞/mm3AFグルコース、mg/dLAF IL-6, ng/mLGA at delivery, weeks1陰性ユリアプラズマ13,00330348. 4328.62陰性Acinetobacter74512350.4034.73陰性S. agalactiaeNI1510.5841.34 陰性M. hominisNI2440.43415 陰性Streptococcus検出限界以下 5450. 6041.46NegativeSneathiaNI5500.1740.97NegativeSneathiaNI2440.4839.18NegativeCandidaBelow limit of detection7540.2041.19NegativeCandidaNI2450.1039.410NegativeCandidaBelow limit of detection11460. 0639.311陰性CandidaNI1550.413812陰性CandidaNI2500.33713Staphylococcus aureus陰性検出下限2500.8740.114Pseudomonas aeruginosa陰性検出下限3371.0939.0
AF、羊水、IL-6、インターロイキン-6、GA、妊娠年齢、NI、情報なし、PCR、ポリメラーゼ連鎖反応、WBC、白血球数。
自然早産(妊娠37週未満)の有病率は5.78%(40/692)であったのに対し、自然早産(妊娠32週未満)は1.15%(8/692)であった。妊娠中期の患者の6.1%(42/692)に不妊の羊水内炎症(IL-6>2,935 pg/mL、検出可能な微生物がない)が認められた。羊水サンプルに微生物が検出されたが炎症はなかった患者は、微生物が検出されなかった女性と同様の周産期転帰をたどった。羊水培養が陽性の患者には羊膜内炎症はなく、全員が正期産であった。PCR陽性が羊水内炎症と関連したのは1例のみ(表2の症例1)であり、特にウレアプラズマ(13,003 16S rRNA遺伝子コピー)の羊水微生物負荷が高く、PCRのみで検出され培養では検出されなかった患者である。この患者は妊娠28.6週で出産した。
考察
今回の結果から、妊娠中期の無症状患者の多くは、羊水から細菌、真菌、古細菌が検出されないことが示され、これらの観察は過去の報告 [12], [13], [14], [15] と一致しています。
羊水感染の標準的な診断は、検体の汚染リスクを最小化する方法(経腹的羊水穿刺 vs. 子宮内圧カテーテル)で得られた羊水中の微生物の同定に依存する [20]. 好気性細菌と嫌気性細菌の培養は、これまでゴールドスタンダードとされてきた。微生物ゲノムの保存領域をターゲットに設計されたプライマーや特定の微生物用のプライマーを用いたPCRを用いた分子微生物学的手法は、微生物検出のための培養を補完する方法として登場した [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28]. 羊水内感染の診断にこれらの方法を単独で、あるいは組み合わせて使用することは、これまでの出版物 [19, 21, 23], [24], [25], [26, 29], [30], [31], [32], [33], [34], [35], [36], [37], [38], [39] の主題になっている。一般に、分子生物学的手法は培養法よりも感度が高い [40], [41], [42], [43]。また、培養法は、ベッドサイドや実験室での検体の汚染により、偽陽性になりやすい[44], [45], [46]。
本研究では、羊水培養が陽性であった2例が確認された。いずれの患者も羊水内炎症の臨床的証拠(白血球数、グルコースとIL-6の濃度)を示さず、どちらも微生物のPCR結果は陰性で、その後、正期産となった。これらの結果から、これらの症例における培養陽性は検体のコンタミネーションであることが示唆された。我々は以前、羊水内炎症がない場合の羊水培養陽性は、正期産と正常な転帰に関連する良性疾患であることを報告した[47]。
ここでは、12人の患者が微生物のエンドポイントPCRの結果が陽性であったが、羊膜内炎症の証拠を示したのは1人だけであった(表2のケース#1)。この患者は妊娠28週で早産となり、組織学的に急性絨毛膜羊膜炎(母体の炎症反応)と菌糸炎(胎児の炎症反応)が確認された。これらのことから、羊水培養が陰性であったにもかかわらず、この患者はPCR検査が真陽性であったことが示唆されます。興味深いのは、定量的リアルタイムPCRで微生物負荷が高かったことです。以前の報告では、羊水中の微生物負荷は、分子微生物学的検査の真陽性と偽陽性の鑑別診断に有用であることが示唆されていた[25]。
細菌16S rDNAのリアルタイムPCRによる微生物負荷の定量化は、7例で行われ、そのうち5例はエンドポイントPCRで陽性、2例は培養で陽性であった。ほとんどの症例で、リアルタイムPCRは微生物核酸を検出しなかった。1例では微生物負荷が高く(16S rRNA遺伝子コピー数13,003)、この患者については前項で説明した。2例目では、AcinetobacterがエンドポイントPCRで同定されたが、16S rRNA遺伝子コピーは745個しかなかった。この患者は羊水内炎症を認めず(表2の症例2)、妊娠34週で出産した。胎盤には急性組織学的絨毛羊膜炎や菌糸炎を示すものはなかった。
臨床的に無症状な患者の妊娠中期の羊水には、一般的に細菌、真菌、古細菌は含まれないと結論付けています。羊水培養と分子生物学の結果の解釈は、羊膜腔の炎症状態の評価と微生物配列の定量化によって助けられる。羊水内の炎症がないにもかかわらず、培養による微生物の存在やエンドポイントPCRによる微生物のシグネチャーは、良性の状態であると思われる。
対応する著者 Roberto Romero, MD, DMedSci, Pregnancy Research Branch, Division of Obstetrics and Maternal-Fetal Medicine, Division of Intramural Research, Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, National Institutes of Health, United States Department of Health and Human Services (NICHD/NIH/DHHS), Bethesda, MD, and Detroit, MI, USA; Department of Obstetrics and Gynecology, University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA; and Department of Epidemiology and Biostatistics, Michigan State University, East Lansing, MI, USA, E-mail: romeror@mail.nih.gov; およびDavid A. Relman、スタンフォード大学医学部医学科(米国カリフォルニア州スタンフォード)、退役軍人局パロアルト医療システム感染症課(米国カリフォルニア州パロアルト)、スタンフォード大学医学部微生物・免疫学科(米国カリフォルニア州スタンフォード)、relman@stanford.edu。
この研究は、ミシガン州デトロイトにあるNICHD/NIH/DHHSのPerinatology Research Branchで実施された。同支部はその後、NICHD/NIH/DHHSのPregnancy Research Branchと改称された。
資金源は ユニス・ケネディ・シュライバー国立小児保健・人間開発研究所(Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development
賞の識別子/グラント番号 契約番号 HHSN275201300006C
資金提供元 ウェイン州立大学
賞の識別子/グラント番号 未設定
謝辞
Maureen McGerty (Wayne State University)の原稿に対する批判的な読みと編集上のサポートに感謝する。
研究資金 本研究は、米国保健社会福祉省国立衛生研究所ユニス・ケネディ・シュライバー国立小児保健・人間開発研究所(NICHD/NIH/DHHS)産科・母体胎児医学部門周産期研究部門、および、契約番号 HHSN275201300006C NICHD/NIH/DHHS からの連邦資金により一部支援を受けている.また、スタンフォード大学のThomas C. and Joan M. Merigan Endowmentの支援を受けた(Dr. Relman)。Romero博士は、米国連邦政府の職員としての公務の一環として、この研究に貢献した。
著者の貢献 すべての著者は、この原稿の内容全体に責任を持ち、その提出を承認している。
競合する利益: 著者は利益相反がないことを表明している。
インフォームドコンセント この研究に参加したすべての人からインフォームドコンセントを得た。
倫理的承認 ヒトを対象とする研究は、関連するすべての国の規制および機関の方針に準拠し、ヘルシンキ宣言(2013年改訂)の信条に従ったものであり、Azienda Ospedaliera Treviso, Azienda Ospedale/Universita' Padova, Veneto Region, Italyの施設審査委員会によって承認されている。
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受領しました: 2022-12-12
アクセプト:2023-01-14
オンライン公開:2023-05-17
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