呼吸器マイクロバイオームはRSV感染の重症度と小児の症状持続性に関連している
呼吸器マイクロバイオームは小児のRSV感染の重症度と症状の持続性に関連している
学術的背景
呼吸器合胞ウイルス（Respiratory Syncytial Virus, RSV）は、乳幼児の呼吸器感染症や入院の主要な原因の一つです。早産、先天性心疾患、気管支肺異形成症などが重症感染のリスク要因として知られていますが、健康な正期産児でもRSV感染が重症化し、小児集中治療室への入院を必要とし、持続的な喘鳴などの長期的な健康問題を引き起こす可能性があります。RSV感染の重症度は、普通の風邪から呼吸不全を伴う重症細気管支炎まで幅広く、他の宿主要因や環境要因が疾患の重症度を調節している可能性を示唆しています。
近年、複数の研究が、早期の呼吸器微生物群の組成とその後の呼吸器感染症のリスクとの関連を発見しています。メカニズムは完全には解明されていませんが、これらの発見は、微生物群の免疫調節や早期の微生物イベントの免疫的インプリンティングによって説明される可能性があります。しかし、早期のマイクロバイオームがRSV感染の重症度と特に関連しているかどうかはまだ不明です。
研究の出典
本研究は、Maartje Kristensen、Wouter A.A. de Steenhuijsen Piters、Joanne Wildenbeestらによって行われ、研究チームはオランダのユトレヒト大学医療センター、英国のエディンバラ大学、フィンランドのトゥルク大学など、ヨーロッパの複数の研究機関から構成されています。この研究は2024年12月17日に『Cell Reports Medicine』誌に掲載され、タイトルは「The respiratory microbiome is linked to the severity of RSV infections and the persistence of symptoms in children」です。
研究のプロセス
研究対象とサンプル収集
研究では、欧州呼吸器合胞ウイルスコンソーシアム（RESCEU）の2つの小児コホートからのデータを使用し、合計1537の鼻咽頭サンプルを分析し、1135人の乳児を対象としました。研究には出生コホート研究と症例対照研究が含まれています。出生コホート研究では797人の乳児（996サンプル）が、症例対照研究では257人のRSV感染乳児（489サンプル）と52人の健康な乳児（52サンプル）が含まれています。
サンプルは、出生直後（ベースライン）、RSV感染期間、および回復期（感染後6〜8週）に収集されました。すべてのサンプルは16S rRNAシーケンシングを行い、細菌マイクロバイオームを特徴付けました。
データ分析
研究では、線形混合効果モデルとランダムフォレスト分類モデルを使用してデータを分析し、年齢、性別、シーケンシング深度、研究サイトなどの共変量を調整しました。主座標分析（PCoA）と差異存在量分析を使用して、健康対照群、RSV感染群、および回復期サンプル間の微生物群の差異を評価しました。
主な結果
微生物多様性とRSV感染重症度の関係
研究では、RSV感染期間中の微生物群は健康対照群と有意に異なり、疾患の重症度が増すにつれて微生物群の逸脱度も増加することがわかりました。具体的には、Haemophilus、Streptococcus、Moraxellaの存在量は重症疾患と症状の持続性に関連しており、DolosigranulumとCorynebacteriumの存在量は軽症および健康状態に関連していました。
回復期のマイクロバイオームと症状の持続性の関連
RSV感染後の回復期では、微生物群は部分的に「健康」な状態に戻りましたが、残存する呼吸器症状と関連していました。特に、Haemophilusの高い存在量は残存症状と関連しており、Dolosigranulumの欠如も症状の持続性と関連していました。
早期のマイクロバイオームとRSV感染重症度の関連
研究では、出生直後の呼吸器マイクロバイオームは、その後のRSV感染の重症度とわずかに関連していることがわかりました。早期のマイクロバイオームはRSV感染の発生リスクとは関連していませんでしたが、その後の感染の重症度とある程度関連していました。
結論
研究は、RSV感染期間中の呼吸器マイクロバイオームが疾患の重症度と密接に関連しており、回復期でも残存症状と関連していることを示しています。早期の呼吸器マイクロバイオームはRSV感染の発生リスクとは関連していませんが、感染の重症度とある程度関連しています。これらの発見は、RSV感染の病理メカニズムを理解するための新しい視点を提供し、将来の治療および予防戦略の基盤となる可能性があります。
研究のハイライト
- マイクロバイオームと疾患重症度の関連：研究では、RSV感染期間中の微生物群は健康対照群と有意に異なり、疾患の重症度が増すにつれて微生物群の逸脱度も増加することがわかりました。
- 回復期のマイクロバイオームと症状の持続性の関連：RSV感染後の回復期では、微生物群は部分的に「健康」な状態に戻りましたが、残存する呼吸器症状と関連していました。
- 早期のマイクロバイオームとRSV感染重症度の関連：早期のマイクロバイオームはRSV感染の発生リスクとは関連していませんでしたが、その後の感染の重症度とある程度関連していました。
研究の意義
本研究は、大規模なコホート研究を通じて、呼吸器マイクロバイオームとRSV感染の重症度および症状の持続性との関連を明らかにし、RSV感染の病理メカニズムを理解するための新しい視点を提供しました。研究結果は、特にマイクロバイオーム介入や個別化治療の分野で、将来の治療および予防戦略の基盤となる可能性があります。