セリアック-孤高の馬？微生物叢異常のシグナルがない自己免疫疾患

ヒトマイクロバイオーム
研究論文
2023年8月11日
セリアック-孤高の馬？微生物叢異常のシグナルがない自己免疫疾患

https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01463-23?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_content=ASM&utm_id=falcon&utm_campaign=MicrobiologySpectrum

著者 Sondra Turjeman https://orcid.org/0000-0002-5224-1215 sondra.turjeman@biu.ac.il, Efrat Sharon, Rachel Levin, Beata Oralewska, Anna Szaflarska-Popławska, Joanna B. Bierła, Bożena Cukrowska, Omry Koren https://orcid.org/0000-0002-7738-1337 omry.koren@biu.ac.ilAUTHORS INFO & AFFILIATIONS
DOI: https://doi.org/10.1128/spectrum.01463-23
PDF/EPUB

スペクトラム
オンライン・ファースト
概要
はじめに
材料と方法
結果
考察
謝辞
補足資料
参考文献
情報と貢献者
指標と引用
参考文献
図表とメディア
表
シェア
ABSTRACT
自己免疫過程における微生物叢の役割を支持するエビデンスは蓄積されているが、セリアック病（CD）における腸内細菌叢の役割に関する研究はまだ始まったばかりであり、CDに関連する一貫した腸内細菌叢異常パターンはまだ定義されていない。ここでは、遺伝的背景、衛生状態、食習慣、環境などの交絡因子を減らすために、新たにCDと診断された小児と、その罹患していない家族を健常対照群として、微生物叢の特徴を明らかにし、微生物叢がCDと関連するかどうか、またその媒介を理解するために、CDの小児を1年間、食事介入（グルテン除去）して追跡した。CDに特異的な微生物叢を支持するエビデンスが文献に豊富にあるにもかかわらず、CDのあるきょうだいとないきょうだいの微生物叢に違いは見られなかった。CDは第一度近親者の間でよくみられる疾患であるため、このことは、本研究の非罹患家族が、現在臨床的に検出されていない、CD発症前の状態で生活している可能性を示唆している可能性がある。興味深いことに、CDのコントロールに食事療法が有効であるにもかかわらず、短期間のAkkermansia muciniphilaの増加を除いては、食事療法を介した微生物叢の変化は観察されなかった。この効果の欠如は、たとえコントロールされていたとしても、非常に強いCD微生物シグネチャーを示唆しているか、あるいは技術的な欠点である可能性がある。関連する対照群と関連しない対照群、およびCD群と対照群の両方における食事介入を用いた今後の研究を拡大することで、われわれの知見にさらなる背景を与えることができるであろう。
重要性
微生物叢とは、われわれの体内や体上に生息する微生物の群集のことである。これらの微生物は私たちの健康と日常生活に不可欠である。微生物群集の崩壊は、メタボリックシンドロームから自己免疫疾患、精神障害に至るまで、様々な疾患と関連している。セリアック病（CD）の場合、微生物叢が病因に及ぼす影響については、未だ結論が出ていない。ここで我々は、CD患者の微生物叢を、罹患していない家族の微生物叢と比較したところ、微生物叢プロファイルにはほとんど差がないことを見いだした。次に、CD患者のグルテン除去が微生物叢にどのような影響を及ぼすかを調べた。驚くべきことに、食事療法を遵守しているにもかかわらず、微生物叢のシフトはわずかであり、Akkermansia muciniphilaが短期的に増加しただけであった。これまでの研究から、CD患者の家族はCDになる前の状態で生活している可能性が示唆されており、それが彼らの微生物相の類似性を説明できる可能性がある。食事介入中の微生物叢のモニタリングを強化し、血縁関係のない対照群を用いたより大規模な研究を行うことで、今回の知見がより展望の開けたものになるはずである。
はじめに
セリアック病（CD）は自己免疫疾患であり、グルテンを含む食品を摂取すると、標的から外れた免疫反応により小腸に炎症と損傷が起こる。その結果、さまざまな消化器症状や、貧血、骨密度の低下、不妊などの合併症が引き起こされる(1)。CDの発症には、免疫や遺伝的要因のほかに、環境要因も関与しているようであり(1)、現在、推奨されている治療法は、生涯にわたって食事からグルテンを除去することである。
自己免疫過程の活性化には、腸内細菌叢の乱れが重要である可能性が示唆されており、腸内細菌叢の異常は、ループス（3、4）、自己免疫性肝炎（5）、多発性硬化症（6）、炎症性腸疾患（7〜9）などの多くの自己免疫疾患（2）と関連していることが知られている。現在、CDにおける腸内細菌叢の役割に関する研究が進展しており、CD患者と健常対照との間で細菌学的な差異が観察されている［総説（10）］が、一貫性のあるディスバイオージスパターンはまだ定義されていない。さらに、微生物のシフトがCDの原因なのか結果なのか、あるいはグルテンフリー食とCDの相互作用の表れなのかさえも、まだ不明である。
本研究では、新たにCDと診断された小児とその非罹患家族の微生物叢を特徴付けた。罹患していない家族を健常対照群として用いることで、遺伝的背景、衛生状態、食習慣、環境要因（ペット、粉塵暴露など）などの交絡因子を減らすことができる。また、微生物叢がCDと関連するかどうか、またその媒介を理解するために、1年間の食事介入（グルテンの除去）を行い、CDの小児を追跡調査した。
材料と方法
コホートの募集と研究デザイン
本研究では、ポーランドのワルシャワにあるChildren's Memorial Health CenterおよびポーランドのビドゴシツにあるLudwik Rydygier Collegium Medicumで、CDと診断されたポーランド人家族を対象とした。欧州小児消化器肝臓栄養学会(ESPGHAN)(11, 12)によるCD診断を採用基準とし、CDの可能性がある者、ESPGHANガイドラインで診断されていないCD、グルテンフリー食を家族の誰かが食べている者は除外した。参加者は、募集時および追加サンプリング時に抗生物質や非ステロイド性抗炎症薬の投与を受けておらず、急性感染症に罹患していなかった。CDと診断された子供1人、母親、父親、CDと診断されていない兄弟姉妹1人以上（表1）が同居する計9家族が採用された。診断後、CD児はグルテン除去食を摂取した。食事療法を開始する前（T1）に、各家族のメンバーから糞便サンプルを採取し、研究への組み入れ時に、すべての家族メンバーにCDのスクリーニングも行った。さらに、6ヵ月後（T2）および12ヵ月後（T3）に、組織トランスグルタミナーゼ（tTG）に対する特異的セリアック抗体の濃度を評価し、微生物叢の特徴を明らかにするために、6人のCD児から糞便および血液サンプルを採取した。身体的特徴（すなわち、体重と身長）は、Stataバージョン12（13）を用いて、対象児と兄弟について比較した。
表1
表1：コホートの特徴f
特徴 セリアック児（n = 9） 兄弟姉妹（n = 14） 両親
母親（n = 9） 父親（n = 9）
年齢（歳）：平均±SDd 8.4 ± 2.0 9.1 ± 6.6 39.3 ± 5.8 40.5 ± 5.0
 範囲 4.7-10.7 1.8-22.6b 32.1-49.7 33.1-49.9
男性の数 (%) 2 (22.2%) 5 (35.7%) 0 9 (100%)
体重（kg）：平均±SD 30.1 ± 15.0 30.3 ± 16.6 60.8 ± 10.2 88.6 ± 20.2
 範囲 12.0-57.0 10.0-53.0 53.0-78.0 59.0-110.0
 <3 パーセンタイル： n (%) 1 (11.1%) 1 (9.1%)c NAe NA
 >97 パーセンタイル： n (%) 0 0 NA NA
身長（cm）：平均±SD 127.3 ± 20.8 124.7 ± 24.8 158.6 ± 9.9 177.4 ± 3.3
範囲 100.0-159.0 80.0-162.0 143.0-169.0 173.0-182.0
 <3 パーセンタイル n (%) 3 (33.3%) 1 (9.1%)c NA NA
 >97パーセンタイル以上： n (%) 0 0 NA NA
a
母親1名は、子供が研究に採用された時点でCDと診断されていたため、分析から除外された。
b
3人の姉妹は18歳以上であった。
c
18歳以下の兄弟姉妹のみ。
d
SD, 標準偏差。
e
NA, 該当なし。
f
身体発育（体重と身長）は、ポーランドの小児集団の百分位表（OLAF国家研究プロジェクト参照表）（14）に従って評価した。セリアック病（CD）児とそのきょうだい児の身体発育に差は認められなかった。
本研究は、小児記念衛生研究所の地元生命倫理委員会（2016年12月12日付第62/KBE/2016号）により承認され、科学的目的のための血清サンプルの使用に関して、患者の両親、世話人、または16歳以上の患者から書面によるインフォームドコンセントを得た。研究プロトコールは、1975年のヘルシンキ宣言の倫理的ガイドラインに準拠している。
CDの診断とスクリーニング
CDは、ESPGHANガイドライン(11, 12)に従って、免疫グロブリンAの抗tTG抗体(抗tTG-IgA)またはIgA欠乏症の場合の抗tTG-IgGが陽性で、十二指腸生検の組織学的変化が少なくともMarsh 2と記載された被験者において診断された。高濃度の抗-tTG-IgA（>100 AU/mL、例えば正常値上限の10倍以上）、抗エンドミシアル抗体陽性、ハプロタイプHLA（ヒト白血球抗原）-DQ2および/またはHLA-DQ8を有する小児9例中3例では、腸生検なしでCDと診断された。CDの血清学的スクリーニングは家族全員に実施され、母親1人（微生物叢解析から除外）のCD発見に寄与した。スクリーニングでは抗tTG-IgA抗体と抗tTG-IgG抗体を測定した。検査はPhadia 100アナライザーとEliA市販キット（Thermo Scientific Phadia GmbH, Freiburg, Germany）を用いて行った。
CDの食事に関する推奨事項
CD患者とその家族は、グルテンフリーの食事について栄養士からカウンセリングを受けた。グルテン除去食を一生続けることは制限的であるべきであり、制限的除去食はCDと診断された人だけが行うべきものであることが告げられた。それ以外の家族は通常の（制限のない）食事を続けるべきであると説明された。また、グルテン除去食を摂っている間はどのような製品を避けるべきか、グルテン除去食品を購入する可能性やその表示についても、家族に明確に説明した。
微生物叢の特徴
2分間のビーズビート工程後、PureLink Microbiome DNA Purification Kit（Invitrogen, Thermo Fisher, Waltham, MA, USA）を使用し、メーカーの指示に従って糞便サンプルからDNAを抽出した。次に、515F-barcodedプライマーと806R-non-barcodedプライマーを用いて、16S rRNA遺伝子の可変V4領域をPCR増幅した（15）。AMPure XP磁気ビーズ（Beckman Coulter, Brea, CA, USA）を用いてアンプリコンを精製し、Picogreen dsDNA定量キット（Invitrogen, Thermo Fisher, Waltham, MA, USA）を用いて定量した。その後、個々のサンプルから等モル量のDNAをプールし、イスラエルのツファトにあるBar-Ilan University Azrieli Faculty of MedicineのGenomic CenterのIllumina MiSeqプラットフォームでプールの塩基配列を決定した。適切な陰性対照（抽出ブランクおよびPCRブランク）および陽性対照（以前に特徴づけられた細菌が豊富なサンプル）が含まれたが、いずれの処理ゲルにもコンタミネーションは観察されなかった。
微生物相組成の比較
データ処理
FASTQファイルは、FastQC（バージョン0.11.5）を用いて処理し、生配列の品質管理を行った。QIIME2 (16)パイプライン(バージョンqiime2-2020.8)を微生物群集からの16S rRNA遺伝子生配列に使用した。このパイプラインには、ファイルのインポート、q2-demuxプラグインを使用したデマルチプレックス、DADA2アルゴリズム(17)を使用したノイズ除去、重複除去、キメラの除去、vsearchを使用した同一性97%のde novoアンプリコン配列バリアント(ASV)クラスタリング、GreenGenes(18)およびSilva 138(19)データベースに対するclassify-sklearnナイーブベイズ分類器を使用した分類法の割り当てが含まれる。レアファクションの前に、ファミリー解析と食餌動態解析のために、それぞれ340個と204個のASVが同定され、195個と141個のユニークな分類群に分類された。QIIME2パイプラインの後、phyloseq（バージョン1.38.0）R/bioconductorパッケージ(20)を用いて下流解析を行った。タクソノミーのクリーニングを行い、空のタクサを取り除いた。その後、サンプルを最小配列深度4,000まで希釈し（arefy_even_depth関数を使用）、相対存在量にスケーリングした。希薄化の結果、各分析で339個と203個のASVが残り、194個と141個のユニークな分類群にクラスタ化されました。α多様性（Faithの系統的多様性[PD] [21]）とβ多様性（重み付けなしと重み付けUniFrac [22]）を、以下に定義するように、サンプルの異なるグループについてASVレベルで計算しました。DESeq2を用いて、上記の分類に基づく最良に解決された分類法を用いて、差次的に豊富な分類群を同定した。プロットはggplot2（バージョン3.3.6）（23）とpheatmp（24）を用いて作成した。
プロファイルの比較
(i)グルテンフリー食を導入する前の時点1において、CD患者の微生物叢は、罹患していない家族（健常対照者）とどのように異なるか？(ii) グルテン除去食はCDの微生物叢に影響を与えるか？
最初の疑問に答えるため、9家族の家族全員の微生物叢データを収集した。家族IDをランダム因子とした線形混合モデル［lmerTest Rパッケージのlmer関数（25）；全てのモデルの仮定を満たす］を用いて、様々な家族メンバー（CDの子供、兄弟姉妹、母親、父親）のアルファ多様性を比較した。同様に、偽発見率（FDR）を補正した一対順列多変量分散分析（PERMANOVA）を、家族IDを層（ランダム因子）として含むβ多様性の尺度について実施した。タクソンの存在量の差を評価するために、R/bioconductorパッケージのDESeq2（バージョン1.34.0）を使用した(26)。全ファミリーメンバーをCD子グループと比較し、有意な分類群を同定した（調整P値<0.05かつ｜log2foldchange｜≥0.58）。家族IDはブロック因子として用いた。
2番目の疑問に答えるため、すべての時点（食事介入前、介入6カ月後、12カ月後）の糞便サンプルを持つ5人の子どもについて、品質管理フィルター後に時系列解析を行った。3つの時点のサンプルのα多様性を、反復測定分散分析を用いて比較した（すべてのモデルの仮定が満たされた）。同様に、FDR補正されたペアワイズPERMANOVAを、患者IDを層として含むβ多様性の測定について実施した。DESeq2を実施し、患者IDをブロック因子として3時点のCD児の微生物叢を比較し、有意な分類群を同定した（上記と同様）。
結果
参加者の特徴
本研究では、新たにCDと診断された4.7～10.7歳の小児9人と、その家族（1.8～22.6歳の兄弟14人（3人の姉妹は18歳以上であったため、体重と身長のパーセンタイルの比較から除外）および両親17人（1人の母親はCDと診断されたため除外；母親と父親の平均年齢はそれぞれ39.3歳と40.5歳；表1）を対象とした。CD児とそのきょうだい児（18歳まで）の身体発育に統計学的有意差は認められなかったが、特に低身長（身長＜3パーセンタイル）の子どもの数は、きょうだい児（n＝1；9.1％）よりもセリアック病患者（n＝3；33.3％）の方が多かった。ポーランドの小児集団(14)のパーセンタイル表によると、体重と身長が3～97パーセンタイルの範囲内にある正常な小児の割合は、CD群ではそれぞれ88.9％と66.7％であり、兄弟群では90.1％と90.1％であった。母親、父親、成人きょうだいの体格指数（BMI）は、それぞれ21.2～28.7、19.7～33.2、19.5～24.4であった。
セリアック病関連微生物叢
CDに関連した特異的な微生物叢異常パターンが存在するかどうかを調べるため、9人のCD患児とその家族［母親8人、父親9人、兄弟12人（2人は品質管理に合格しなかった）］を特徴付け（図1a）、比較した。その結果、母親はCDの子供よりも有意に微生物叢が豊富であった（P < 0.001、図1b）。CDの子供とCDでない兄弟姉妹の間には差は見られなかった。加重なしのUniFrac距離のPERMANOVA（P = 0.002、図1c）で評価すると、ほぼすべてのメンバーのコミュニティ構成に有意差があった： 異なる微生物叢プロファイルを持たない家族メンバーのペアは、CDの子供対非罹患の兄弟姉妹、父親対兄弟姉妹であった（q > 0.05のP調整ペアワイズPERMANOVA）。加重UniFracを考慮した場合、家族メンバー間の差は観察されなかった（母親-CD児のわずかな傾向を除く：q = 0.078）。性別、年齢、BMIの影響は認められなかった（加重および非加重UniFrac、図示していない）。同様に、家族メンバーの比較の前に、（ランダム変数ではなく）主変数として家族識別子を段階的に含めても、結果は変わらなかった。CDを発症していない家族全員とCDを発症している子供たちとの間で存在量の差を分析したところ、7つの分類群に有意な差が認められたが、結果のデンドログラムを目視で調べても、家族メンバー全体の差のパターンは支持されなかった（図1d）。
図1

図1 CD患者とその家族の微生物叢プロフィール。(a) CD患者とその家族（グルテンフリー食摂取前）の上位20微生物属の一般的特徴（n = 9家族）。(b)家族全員のα多様性（FaithのPD）の比較：母子： P < 0.001、その他の比較はすべてNS。(c) 重みなしUniFrac距離の主座標分析（PCoA）順序付け。一対のPERMANOVAにより、母親とCD児、父親とCD児、母親と父親、母親と罹患していない兄弟姉妹の間に有意差（q < 0.05）があることが明らかになった。(d)罹患していない家族全員とCD児を比較した存在量の差分析では、どの分類群においても頑健な差は認められなかった。ヒートバーはZスコア値：ゼロは行の平均値、その他の値は中心からの標準偏差の数（N = 9）。
CD食の遵守
6ヶ月および12ヶ月の食事療法後の抗tTG抗体濃度を評価することで、グルテンフリー食のアドヒアランスをモニターした。9例中5例がグルテンフリー食を継続し、3つの時点すべてで糞便サンプルを提供した。5例のうち1例を除くすべての症例で、12ヵ月後の追跡調査では抗tTG濃度は10 AU/mL未満に正常化した（図2a；表S1）。最後の症例では、抗体濃度は25 AU/mLであったが、この患者の初期抗tTG濃度は非常に高く（>100 AU/mL）、正常化しなかったにもかかわらず、この子供もグルテンフリー食を遵守していたことを示唆している。
図2

図2 食事介入（グルテン除去）後のCD患児の微生物叢動態。(a) 食事のコンプライアンスと有効性は、品質管理に合格した糞便検体を3回採取した全患者（n = 5）の血中抗tTG濃度を定量することで判定した。100AU/mLの値は実際には「>100AU/mL」であり、この血液検査の最大値である。(b)α多様性（FaithのPD）または(c)β多様性（UniFrac距離のPCoA）には、食事介入を通じて変化は認められなかった。(d) Akkermansia muciniphilaは、他の時点と比較して、食事療法6ヵ月後に有意に豊富であった。
CD小児の微生物叢に対する食事療法の効果
CD患者におけるグルテン除去食が微生物のシフトと関連しているかどうかを理解するために、5人の小児を1年間の食事療法介入まで追跡し、介入前、介入6ヵ月後、介入1年後の微生物叢プロファイルを特徴付け、比較した。興味深いことに、グルテンフリー食の介入期間中、α多様性に有意差は認められず（P = 0.314、図2b）、介入前と1年間の遵守後の微生物叢の間に有意差の傾向が観察されたのみであった（P調整ペアワイズPERMANOVAs：T1 vs T2およびT1 vs T3、q = 0.063、図2c）。しかし、アルファ多様性の動態を視覚的に調べたところ、2つの異なるパターンがあることがわかった。半数強の患者では期間を通じて多様性が増加したが、残りの半数は追跡期間の後半に急減した。これらの所見を説明できるような、サブグループ間の人口統計学的な違いは確認されなかった（表S1）。時点間における分類群存在量の有意差はAkkermansia muciniphilaのみで、これはT2（食事開始6ヵ月）において、食事開始前の微生物叢（DESeq2: q = 0.029）およびT3（食事開始1年）のサンプルと比較して有意に増加していた（DESeq: q = 0.001、図2d）。
考察
ここで、我々はCD患者の微生物叢を、罹患していない家族と比較して調べた。CDに特異的な微生物叢を支持するエビデンスが文献に豊富にあるにもかかわらず、CDの有無による兄弟姉妹の微生物叢の違いは認められなかったが、これらの研究は兄弟姉妹を対照としていない［例えば、参考文献（27）および参考文献（10）の総説］。興味深いことに、我々の所見を支持する証拠もある。Zafeiropoulouら(28)の研究では、CD患者を健常な兄弟姉妹や血縁関係のない健常対照者と比較した場合、CD微生物叢の証拠は見つからなかった。第一度近親者にセリアック病患者（ここではCD児）がいることは、遺伝的感受性を共有しているため、他の家族のCD発症リスクが高いことを意味する。第一度近親者のCD有病率は1.6％から38％である(29)。家族全体のCDスクリーニングにより、9人の患児に加え、1人の母親（1:32、3.1％、解析から除外）でCDと診断された。セリアックと診断された子供とその兄弟姉妹や他の家族の間に、（重み付けUniFrac、DESeq2、子供-兄弟姉妹比較）または最小限の（母子間）差異が観察されなかったことは不可解である。しかし、多くのCD症例は、人生の後半になって初めて診断される(30)ことから、罹患していない家族の一部は、臨床的に検出されないCD以前の状態で生活している可能性が示唆される。例えば、Bodkheら(31)は、CD患者とその家族の間にいくつかの違いを発見したが、これらのグループと健常対照群との間には共通の違いがあり、CD以前の微生物叢の仮説をさらに裏付けている。また、環境因子が微生物叢に強い影響を与える、あるいは病気の状態よりもさらに強い影響を与えるという証拠もある。例えば、建築環境中のほこりやその他の微生物は、煙や有害物質への暴露、ペットとの同居、共食、さらには社会経済的地位と同様に、マイクロバイオームに影響を与える可能性がある(32)。さらに、宿主の遺伝が微生物叢に影響を与えるという証拠も蓄積されつつある(33)。しかし、重み付けされていないUniFracの証拠（家族識別子と家族位置の両方が有意）、重み付けされたUniFracの証拠（家族識別子も家族位置も有意ではない）、および有意差のある分類群のデンドログラム（図1d）に基づくと、そうではないようである。
興味深いことに、グルテンフリー食への移行も、食事管理後1年間追跡した子供たちの微生物叢に大きな影響を与えなかった。抗tTG抗体プロファイリングにより、すべての小児で食事療法の遵守が確認されたが、重み付けなしのUniFracで評価した微生物叢組成のシフトはわずかな有意差しかなかった。しかし、食事介入6ヵ月後にAkkermansia muciniphilaの増加が観察された。Akkermansiaは健康な腸の機能と関連しており、過去に非CD対照群（31, 34）で増加していたことから、少なくとも短期的には食事による保護効果があることが示唆される。しかし、この増加は最終時点まで維持されなかった。このことは、CDの媒介に対する微生物の寄与のピークが、持続的な食事コントロールによって先細りになることを示唆している可能性がある。疾患の状態にかかわらず、腸内細菌叢を形成する主な要因の1つは宿主の食事であることが知られているため、微生物叢の広範なシフトが見られないのは驚くべきことである(35)。しかし、上記と同様に、環境に基づく微生物叢（家族のグルテンフリーでない習慣、共有環境、遺伝）が、CD児の微生物叢シフトを減少させた可能性がある。多くの研究で、グルテンフリー食による微生物叢のシフトが、CDの場合（34,36）でも、グルテンフリー食でない場合（37）でも確認されているが、CDの食事制限によって微生物叢が完全に健常対照者のものに戻るわけではないことを示す証拠もいくつかある。グルテンフリー食を厳格に守っているCD患者（およびTGコントロール）と守っていない患者（TGコントロールなし）を比較した研究では、両群の微生物叢プロファイルに差は見られなかった（39）。食事内容の変更が実際にはそれほど劇的でなければ、経時的な変化は見られなかったかもしれないが、我々のデータによると、食事療法後の抗tTG濃度の正常化が見られた。さらに、ポーランドで行われた別の研究によると、CD患者におけるグルテンフリー食の遵守率は、特に小児において高い。224人の小児CD患者を対象とした調査では、回答者の98.7％がグルテンフリー食の遵守を宣言した(40)。
全体として、我々は、CDが一貫して微生物叢異常と関連しているわけではないことを証明した。これは、患者集団と対照集団で異なる交絡因子（家族内比較）をコントロールした結果かもしれないし、宿主の遺伝が微生物叢に及ぼす影響の結果かもしれない(41, 42)。腸内細菌叢の家族的類似性も支持されていることから、家族に焦点を当てたモデルはマスキング効果をもたらす可能性さえある(43)。ポーランドの小規模CD患者コホートでは、食事コントロールによって微生物叢は変化しなかった。この不可解な所見は、技術的な欠点（サンプルサイズが小さい、時間的サンプリングがまばら、16Sアンプリコン・シークエンスデータの解像度が低い）、あるいは生物学的な欠点（年齢幅が広い、ただしCD患者は全員4歳以上であり、この年齢では微生物叢はかなり安定し、成人に近いと考えられている(44)）かもしれないが、さらに調査する価値がある。今後、同じような家族に焦点を当てた方法、あるいはよくマッチした無関係の症例と対照のペアを対象とした研究が進めば、微生物叢がこの疾患の病態と管理において本当に重要であることが明らかになるかもしれない。
謝辞
アズリエリ医学部ゲノムセンターの配列決定支援に感謝する。
O.K.はEuropean Research Council Consolidator grant（助成金契約番号101001355）の支援を受けている。
S.T.、B.C.、O.K.は本研究を発案した。B.O.、A.S.-P.、J.B.B.、B.C.はサンプルを収集した。R.L.はサンプルを処理した。E.S.、S.T.は解析と図の作成を行った。すべての著者が結果の解釈に協力した。原稿はS.T.が全著者とともに執筆した。
著者らは競合する利害関係はないと宣言した。
補足資料
補足表S1 - spectrum.01463-23-s0001.xlsx
グルテンフリー食介入期間中、縦断的にサンプリングされた5人の患者の特徴。
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参考文献
1.
Skoracka K, Hryhorowicz S, Rychter AM, Ratajczak AE, Szymczak-Tomczak A, Zawada A, Słomski R, Dobrowolska A, Krela-Kaźmierczak I. 2022. なぜ西洋の食事と西洋のライフスタイルはセリアック病の炎症性危険因子なのか？Front Nutr 9:1054089.

Crossref
PubMed
ISI研究所
Google Scholar
2.
Shamriz O, Mizrahi H, Werbner M, Shoenfeld Y, Avni O, Koren O. 2016. 自己免疫の交差点における微生物叢。Autoimmun Rev 15:859-869.
引用文献へ
相互参照
PubMed
国際医療福祉大学
グーグル
3.
Neuman H, Koren O. 2017. 腸内細菌叢：全身性エリテマトーデスに影響を及ぼす可能性のある因子。Curr Opin Rheumatol 29:374-377.
引用文献へ
相互参照
PubMed
国際医療福祉大学
グーグル
4.
Neuman H, Mor H, Bashi T, Givol O, Watad A, Shemer A, Volkov A, Barshack I, Fridkin M, Blank M, Shoenfeld Y, Koren O. 2019. Helminth-based product and the microbiome of mice with lupus. mSystems 4:e00160-18.
引用文献へ
相互参照
PubMed
Google Scholar
5.
自己免疫性肝炎における腸内細菌叢の変化。自己免疫性肝炎における腸内細菌叢の変化。Gut 69:569-577.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
グーグル
6.
Cox LM, Maghzi AH, Liu S, Tankou SK, Dhang FH, Willocq V, Song A, Wasén C, Tauhid S, Chu R, Anderson MC, De Jager PL, Polgar-Turcsanyi M, Healy BC, Glanz BI, Bakshi R, Chitnis T, Weiner HL. 2021. 進行性多発性硬化症における腸内細菌叢。Ann Neurol 89:1195-1211.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
グーグル
7.
Rooks MG, Veiga P, Wardwell-Scott LH, Tickle T, Segata N, Michaud M, Gallini CA, Beal C, van Hylckama-Vlieg JET, Ballal SA, Morgan XC, Glickman JN, Gevers D, Huttenhower C, Garrett WS. 2014. 実験的大腸炎における腸内細菌叢の組成と機能。ISME J 8:1403-1417.
引用文献へ
クロスレフ
パブコメ
国際医療福祉大学
グーグル
8.
Halfvarson J, Brislawn CJ, Lamendella R, Vázquez-Baeza Y, Walters WA, Bramer LM, D'Amato M, Bonfiglio F, McDonald D, Gonzalez A, McClure EE, Dunklebarger MF, Knight R, Jansson JK. 2017. 炎症性腸疾患におけるヒト腸内細菌叢の動態。Nat Microbiol 2:17004.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
グーグル奨学生
9.
Van der Giessen J, Binyamin D, Belogolovski A, Frishman S, Tenenbaum-Gavish K, Hadar E, Louzoun Y, Peppelenbosch MP, van der Woude CJ, Koren O, Fuhler GM. 2020. IBDにおける妊娠中のサイトカインパターンとマイクロバイオームの変調。Gut 69:473-486.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
Google Scholar
10.
Sacchetti L, Nardelli C. 2020. セリアック病における腸内細菌叢の調査：その方法から病因的役割まで。Clin Chem Lab Med 58:340-349.

Crossref
PubMed
ISI研究所
Google Scholar
11.
Husby S, Koletzko S, Korponay-Szabó IR, Mearin ML, Phillips A, Shamir R, Troncone R, Giersiepen K, Branski D, Catassi C, Lelgeman M, Mäki M, Ribes-Koninckx C, Ventura A, Zimmer KP. 2012. セリアック病の診断に関する欧州小児消化器・肝臓・栄養学会ガイドライン。J Pediatr Gastroenterol Nutr 54:136-160.

クロスレフ
PubMed
ISI社
Google Scholar
12.
Husby S, Koletzko S, Korponay-Szabó I, Kurppa K, Mearin ML, Ribes-Koninckx C, Shamir R, Troncone R, Auricchio R, Castillejo G, Christensen R, Dolinsek J, Gillett P, Hróbjartsson A, Koltai T, Maki M, Nielsen SM, Popp A, Størdal K, Werkstetter K, Wessels M. 2020. セリアック病診断のための欧州小児消化器・肝臓・栄養学会ガイドライン2020。J Pediatr Gastroenterol Nutr 70:141-156.

クロスレフ
PubMed
国際インフルエンザ学会
Google Scholar
13.
StataCorp. Stata統計ソフトウェア：リリース12。V12
引用文献へ
Google Scholar
14.
Kułaga Z, Grajda A, Gurzkowska B, Góźdź M, Wojtyło M, Swiąder A, Różdżyńska-Świątkowska A, Litwin M. 2013. 就学前児童のためのポーランド2012年成長基準。Eur J Pediatr 172:753-761.

クロスレフ
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
15.
Caporaso JG, Lauber CL, Walters WA, Berg-Lyons D, Huntley J, Fierer N, Owens SM, Betley J, Fraser L, Bauer M, Gormley N, Gilbert JA, Smith G, Knight R. 2012. illumina hiseqおよびmiseqプラットフォームによる超高スループット微生物群集解析。ISME J 6:1621-1624.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
国際標準化機構
グーグル
16.
Bolyen E、Rideout JR、Dillon MR、Bokulich NA、Abnet CC、Al-Ghalith GA、Alexander H、Alm EJ、Arumugam M、Asnicar F、Bai Y、Bisanz JE、Bittinger K、Brejnrod A、 Brislawn CJ, Brown CT, Callahan BJ, Caraballo-Rodríguez AM, Chase J, Cope EK, Da Silva R, Diener C, Dorrestein PC, Douglas GM, Durall DM, Duvallet C, Edwardson CF、 Ernst M, Estaki M, Fouquier J, Gauglitz JM, Gibbons SM, Gibson DL, Gonzalez A, Gorlick K, Guo J, Hillmann B, Holmes S, Holste H, Huttenhower C, Huttley GA、 Janssen S, Jarmusch AK, Jiang L, Kaehler BD, Kang KB, Keefe CR, Keim P, Kelley ST, Knights D, Koester I, Kosciolek T, Kreps J, Langille MGI, Lee J, Ley R、 Liu Y-X, Loftfield E, Lozupone C, Maher M, Marotz C, Martin BD, McDonald D, McIver LJ, Melnik AV, Metcalf JL, Morgan SC, Morton JT, Naimey AT, Navas-Molina JA、 Nothias LF, Orchanian SB, Pearson T, Peoples SL, Petras D, Preuss ML, Pruesse E, Rasmussen LB, Rivers A, Robeson MS II, Rosenthal P, Segata N, Shaffer M, Shiffer A、 Sinha R, Song SJ, Spear JR, Swafford AD, Thompson LR, Torres PJ, Trinh P, Tripathi A, Turnbaugh PJ, Ul-Hasan S, van der Hooft JJ, Vargas F, Vázquez-Baeza Y、 Vogtmann E, von Hippel M, Walters W, Wan Y, Wang M, Warren J, Weber KC, Williamson CHD, Willis AD, Xu ZZ, Zaneveld JR, Zhang Y, Zhu Q, Knight R, Caporaso JG. 2019. Nat Biotechnol 37:852-857.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
ISI
Google Scholar
17.
Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, Han AW, Johnson AJA, Holmes SP. 2016. DADA2: イルミナアンプリコンデータからの高分解能サンプル推論。Nat Methods 13:581-583.
引用文献へ
Crossref
パブコメ
ISI社
Google Scholar
18.
DeSantis TZ, Hugenholtz P, Larsen N, Rojas M, Brodie EL, Keller K, Huber T, Dalevi D, Hu P, Andersen GL. 2006. Greengenes、ARBと互換性のあるキメラチェック済み16S rRNA遺伝子データベースおよびワークベンチ。Appl Environ Microbiol 72:5069-5072.
引用文献へ
クロスレビュー
パブコメ
ISI社
Google Scholar
19.
Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, Peplies J, Glöckner FO. 2013. SILVAリボソームRNA遺伝子データベースプロジェクト：改良されたデータ処理とウェブベースのツール。Nucleic Acids Res 41:D590-6.
引用文献へ
クロスリファレンス
パブコメ
ISIデータベース
Google Scholar
20.
McMurdie PJ, Holmes S. 2013. 微生物センサスデータの再現性の高いインタラクティブな解析とグラフィックスのためのRパッケージPhyloseq。PLoS One 8:e61217.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
ISI社
Google Scholar
21.
Faith DP. 1992. 保全評価と系統的多様性。Biological Conservation 61:1-10.
引用文献へ
クロスレフ
国際標準化機構
Google Scholar
22.
Lozupone C, Knight R. 2005. UniFrac：微生物群集を比較するための新しい系統発生学的手法。Appl Environ Microbiol 71:8228-8235.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
ISI社
Google Scholar
23.
Wickham H. 2016. Ggplot2： Elegant Graphics for data analysis. Springer-Verlag New York, Cham.
引用文献へ
Crossref
グーグル・スカラー
24.
Kolde R. 2019. Pheatmap： プリティ・ヒートマップ。R Package Version 1.0.12. https://CRAN.R-project.org/package=pheatmap から入手可能。
引用文献へ
Google Scholar
25.
Kuznetsova A, Brockhoff PB, Christensen RHB. 2017. lmerTest package: tests in linear mixed effects models . J Stat Soft 82:26.
引用文献へ
クロスレフ
ISI
Google Scholar
26.
Love MI, Huber W, Anders S. 2014. DESeq2によるRNA-Seqデータのフォールド変化と分散のモデレート推定。Genome Biol 15:550.
引用文献へ
引用文献
PubMed
ISI社
Google Scholar
27.
Leonard MM, Valitutti F, Karathia H, Pujolassos M, Kenyon V, Fanelli B, Troisi J, Subramanian P, Camhi S, Colucci A, Serena G, Cucchiara S, Trovato CM, Malamisura B, Francavilla R, Elli L, Hasan NA, Zomorrodi AR, Colwell R, Fasano A, CD-GEMM Team. 2021. 縦断的前向きコホート研究における、リスクのある小児におけるセリアック病発症への進行のマイクロバイオームシグネチャー。Proc Natl Acad Sci U S A 118:e2020322118.
引用文献へ
クロスリファレンス
パブコメ
ISI研究所
Google Scholar
28.
Zafeiropoulou K, Nichols B, Mackinder M, Biskou O, Rizou E, Karanikolou A, Clark C, Buchanan E, Cardigan T, Duncan H, Wands D, Russell J, Hansen R, Russell RK, McGrogan P, Edwards CA, Ijaz UZ, Gerasimidis K. 2020年。セリアック病小児の診断時およびグルテンフリー食摂取時の腸内細菌叢の変化。Gastroenterology 159:2039–2051.
引用文献へ
相互参照
PubMed
ISI研究所
Google Scholar
29.
シンP、シンAD、アフジャV、マハリアGK。2022. セリアック病のスクリーニングの対象者と方法。World J Gastroenterol 28:4493-4507.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際セリアック病学会
Google Scholar
30.
Kagnoff MF. 2006. AGA institute medical position statement on the diagnosis and management of celiac disease. Gastroenterology 131:1977–1980.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
ISI
グーグル
31.
Bodkhe R, Shetty SA, Dhotre DP, Verma AK, Bhatia K, Mishra A, Kaur G, Pande P, Bangarusamy DK, Santosh BP, Perumal RC, Ahuja V, Shouche YS, Makharia GK. 2019. 成人セリアック病患者と対照者の第一度近親者の小腸および全腸内細菌叢の比較。Front Microbiol 10:164.

クロスレフ
PubMed
ISI社
Google Scholar
32.
Ahn J, Hayes RB. 2021. ヒトマイクロバイオームに対する環境の影響と非感染性疾患への影響。Annu Rev Public Health 42:277-292.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
Google Scholar
33.
Qin Y, Havulinna AS, Liu Y, Jousilahti P, Ritchie SC, Tokolyi A, Sanders JG, Valsta L, Brożyńska M, Zhu Q, Tripathi A, Vázquez-Baeza Y, Loomba R, Cheng S, Jain M, Niiranen T, Lahti L, Knight R, Salomaa V, Inouye M, Méric G. 2022年。単一集団コホートにおけるヒト腸内細菌叢と発症疾患に対する宿主遺伝と食事の複合効果。Nat Genet 54:134-142.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
ISI研究所
Google Scholar
34.
Collado MC, Donat E, Ribes-Koninckx C, Calabuig M, Sanz Y. 2009. 小児セリアック病に関連する特定の十二指腸および糞便細菌群。J Clin Pathol 62:264-269.

Crossref
PubMed
ISI研究所
Google Scholar
35.
David LA, Maurice CF, Carmody RN, Gootenberg DB, Button JE, Wolfe BE, Ling AV, Devlin AS, Varma Y, Fischbach MA, Biddinger SB, Dutton RJ, Turnbaugh PJ. 2014. 食事はヒトの腸内細菌叢を迅速かつ再現性よく変化させる。Nature 505:559-563.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
ISI研究所
グーグル
36.
Di Cagno R, Rizzello CG, Gagliardi F, Ricciuti P, Ndagijimana M, Francavilla R, Guerzoni ME, Crecchio C, Gobbetti M, De Angelis M. 2009. セリアック病治療児と未治療児における糞便微生物相と揮発性有機化合物の違い。Appl Environ Microbiol 75:3963-3971.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
Google Scholar
37.
Bonder MJ, Tigchelaar EF, Cai X, Trynka G, Cenit MC, Hrdlickova B, Zhong H, Vatanen T, Gevers D, Wijmenga C, Wang Y, Zhernakova A. 2016. 短期グルテンフリー食がヒト腸内細菌叢に及ぼす影響。Genome Med 8:45.
引用文献へ
引用文献
PubMed
ISI社
Google Scholar
38.
De Palma G, Nadal I, Medina M, Donat E, Ribes-Koninckx C, Calabuig M, Sanz Y. 2010. 小児のセリアック病に関連する腸内細菌異常症と免疫グロブリン被覆細菌の減少。BMC Microbiol 10:63.
引用文献へ
相互参照
パブコメ
国際医療福祉大学
Google Scholar
39.
Francavilla A, Ferrero G, Pardini B, Tarallo S, Zanatto L, Caviglia GP, Sieri S, Grioni S, Francescato G, Stalla F, Guiotto C, Crocella L, Astegiano M, Bruno M, Calvo PL, Vineis P, Ribaldone DG, Naccarati A. 2023. グルテンフリー食は、セリアック病の糞便中のsmall non-coding RNAプロファイルとマイクロバイオーム組成に影響を与え、宿主と腸内細菌叢のクロストークを支持する。Gut Microbes 15:2172955.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
国際医療福祉大学
グーグル
40.
Majsiak E, Choina M, Gray AM, Wysokiński M, Cukrowska B. 2022. ポーランドにおけるセリアック病の臨床症状と診断過程-後方視的研究における小児患者と成人患者の比較。栄養素14:491。
引用文献へ
相互参照
PubMed
Google Scholar
41.
Spor A, Koren O, Ley R. 2011. 環境と宿主の遺伝子型が腸内細菌叢に及ぼす影響の解明。Nat Rev Microbiol 9:279-290.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
国際医療福祉大学
Google Scholar
42.
Goodrich JK, Waters JL, Poole AC, Sutter JL, Koren O, Blekhman R, Beaumont M, Van Treuren W, Knight R, Bell JT, Spector TD, Clark AG, Ley RE. 2014. ヒトの遺伝学が腸内細菌叢を形成する。細胞 159:789-799.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
ISI研究所
グーグル
43.
Song SJ, Lauber C, Costello EK, Lozupone CA, Humphrey G, Berg-Lyons D, Caporaso JG, Knights D, Clemente JC, Nakielny S, Gordon JI, Fierer N, Knight R. 2013. 同居家族の微生物叢は、互いに、そして飼い犬とも共有している。Elife 2:e00458.
引用文献へ
引用文献
パブコメ
国際医療福祉大学
グーグル
44.
Koenig JE, Spor A, Scalfone N, Fricker AD, Stombaugh J, Knight R, Angenent LT, Ley RE. 2011. 発育途上の乳児の腸内細菌叢における微生物コンソーシアムの連続性。Proc Natl Acad Sci U S A 108:4578-4585.
引用文献へ
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