糞便微生物叢移植を動物の健康に役立てる(総説)

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糞便微生物叢移植を動物の健康に役立てる(総説)


H. Yu. Drobot, S . K. Shebeko, A . M. Ermakov

https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-4-314-321







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目次

要旨

糞便微生物叢移植とは、健康なドナーの糞便をレシピエントの腸管内に投与することで、微生物バランスを回復させ、免疫応答を強化する方法である。主に、糞便微生物叢移植は細菌の多様性を増加させ、有益な微生物の増殖を促進する。そのため、病原体の増殖を抑制する健康な腸内細菌叢を安定させ、維持することが可能になる。獣医学では、抗生物質耐性が高まる中、糞便微生物叢移植は従来の抗生物質に代わる可能性があると考えられている。一般的に受け入れられている手順がないにもかかわらず、獣医学目的の糞便微生物叢移植は、病気の予防から免疫調節まで、幅広いタスクに使用できることが研究で示されている。本総説では、さまざまな動物種に対する糞便微生物叢移植の利用について述べる。科学文献を分析すると、このテーマに関する研究のほとんどが、動物によく見られる疾患である下痢を治療する方法として糞便微生物叢移植を使用することについて述べている。興味深いことに、この技術はイヌのアトピー性皮膚炎の治療や魚の加齢変化のモニタリングにも使用されており、この方法の普遍性を裏付けている。糞便微生物叢移植が部分的な効果しか示さなかった、あるいは全く効果がなかった研究プロジェクトもある。科学的証拠から、糞便微生物叢移植の有効性は送達経路とドナーに依存することが示唆されており、第一の要因は研究対象の動物種によって治療効果に異なる影響を及ぼす可能性がある。2番目の因子が移植の成功に与える影響については、子牛を対象とした研究が最も広く行われている。さまざまな動物に対する糞便微生物叢移植の効果についてさらなる研究が必要であり、動物に対するこの技術の大規模かつ安全な使用をサポートする基準を開発する必要がある。

キーワード

レビュー, 糞便微生物叢移植,微生物叢,ドナー,レシピエント


支援機関 本総説は、政府課題「自動制御豚模擬消化システムで観察される腸内微生物群集のin vivoおよびin vitroでの分子間相互作用」(番号EGISU R&D FZNE-2024-0013)の実施期間中に作成された。

引用文献

Drobot H.Yu., Shebeko S.K., Ermakov A.M. Using fecal microbiota transplantation for animal health(総説)。Veterinary Science Today. 2024;13(4):314-321.https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-4-314-321

はじめに

1954年、M. Bohnhoffらは、腸内細菌叢が免疫防御において基本的な役割を果たすという周知の事実を、マウスを用いた研究によって初めて明らかにした。ストレプトマイシンを投与したマウスは、抗生物質を投与しなかったマウスに比べ、実験的に誘発されたサルモネラ感染症に非常に感受性が高かった。この観察は、抗生物質がマウスを「その正常な住人の一部を抑制または排除することによって、汚染微生物の侵入に対して脆弱にする」という事実によって説明される[1]。今日、科学者、特に獣医師は抗生物質耐性という新たな課題に直面しているため、抗菌薬に代わる代替療法の探索が進められている。糞便微生物叢移植(FMT)は、そのような新たな解決策のひとつかもしれない。

FMTの普遍的な定義はない[2]。FMT法では、健康なドナーの糞便を病気のレシピエントの腸内に導入し、腸内細菌叢を調整または置換する[3] 。FMTの歴史は4世紀にさかのぼり、2013年以降、米国食品医薬品局がヒトの再発性難治性クロストリジウム・ディフィシル感染症の治療法として承認したのを皮切りに、認知度が高まっている[4][5]

獣医学では、治療目的の消化管内容物の移送は、牛の場合(ルーメン・トランスファウネーション)など、何世紀にもわたって行われてきた[6]。微生物移植に使用された反芻蹄に関する報告もあり、この技術はスウェーデンで長い間、ルーメン消化不良の治療に使用されており、蹄の有益な効果から、蹄を「生き物」と呼ぶことさえ可能であった[7]。FMTとトランスファーベーションの重要な違いは、微生物叢を消化管から採取する部位(すなわち、直腸とルーメン)であるが、概念的にも機能的にも両手法は類似している[8] 。小動物の消化器病学において、FMT手技の集中的な使用は最近始まったばかりである[8][9]

FMT療法の基礎となるメカニズムは十分に研究されていない[8] が、FMTは細菌の多様性を増加させ、バクテリオシンとバクテリオファージを供給し、一次胆汁酸の変換を含む栄養代謝を刺激すると考えられている。ユビオシスを回復させることで、腸管バリア機構を強化し、免疫力を強化することができる[10] 。人道的医療においては、FMTは、慢性腸疾患(炎症性腸疾患、過敏性腸症候群)、肝臓疾患、肥満、メタボリックシンドローム、神経精神疾患などのさまざまな病態に対処するための選択肢として、現在も研究が続けられている。しかし、最も広くFMTが用いられているのは、標準治療に抵抗性のクロストリジウム・ディフィシルによる 再発性感染症の治療である[10][11]

とはいえ、FMTに関する広範な研究にもかかわらず、解明すべき多くの問題があり、一般に受け入れられている意見もない。例えば、FMTの具体的なメカニズムは一意的ではなく、疾患や動物種によって有効性が異なる可能性がある[2]

もう一つの重要な点、すなわち、FMTに基づく治療がどのように考慮され、法的に規制されるべきかについては、まだ普遍的なコンセンサスが得られていない。国によって、FMTは、例えば、生物学的製剤(米国)、医薬品(英国)、細胞・組織移植(イタリア)とみなされることがある[2]。最後に、この手技は一般的に安全であると考えられているが、FMTに関連する可能性のある 短期的リスク、特に中長期的リスクについては、まだ慎重に検討する必要がある[2][12][13]

一般的なFMT法

FMT法は、病原体を減少させ、健康なマイクロバイオームを回復させ、最終的に動物の全体的な健康状態を改善するという目標を達成するために、獣医学で使用されている。M. C. Niederwerderによると、FMTの主な効果は細菌の多様性の増加と有益な微生物数の増加に関連しており、その結果、健康な消化管マイクロバイオセノシスを安定的に維持し、病原菌の増殖を抑制する[8]

便中の常在菌がFMTの効果を確実にする重要な要素であることは一般に認められている。しかし、ウイルス、真菌、免疫グロブリン、細菌の代謝産物など、その他の糞便成分もFMTにおいて重要な役割を果たしている。これらの成分を保持することは、糞便調製時に極めて重要である[14]

糞便微生物叢移植には、いくつかの必須ステップがある。

  1. ドナーの選択。ドナーは健康で、消化器疾患や感染症に罹患しておらず、過去6ヵ月以内に抗生物質に暴露されていないことが必要である。Hui Y.らは、ある特定のドナーからのレシピエントが壊死性腸炎を治癒し、相対的な乳酸菌数が多かったことから、FMTの成功にはドナーが重要な役割を果たすことを強調している[15]。また、糞便中の病原体を検出することを目的としたFMT前検査の重要性に言及する研究者もいる[2][3][12][16]。一般に、動物ドナーは病歴に基づき選択され、広範な感染性病原体の検査が行われる。人道的医療では、あらかじめ選択され凍結保存された調製便をFMTに使用できるため、万能便バンクモデルがしばしば適用される[2]。このアプローチは大規模であるためコストを削減し、標準化された手順とモニタリングにより安全性を向上させる。

  2. 糞便溶液の調製。ドナー材料は通常、生理食塩水または水(グリセロールを加えることもある)と混合し、ろ過して大きな粒子を除去する。この材料は凍結保存も可能だが、新鮮な懸濁液の方が微生物の多様性と微生物相をよりよく保存できるため、動物での試験にはより好ましい。さらに、いくつかの製剤は市販されている。自己充填カプセルや摂取用(主にヒト用)、あるいは小動物用のマイクロバイオーム・タブレットで、腸内細菌叢に由来する新鮮な製剤や凍結乾燥製剤が含まれている場合がある[9]

  3. 移植手順。現場で調製した懸濁液を浣腸[17-19] 、内視鏡[20][21] 、経鼻胃管[3][22][23] 、または経口[24-27] で投与する。

厳密 に確立され承認されたFMTの手順はまだないため、特定の症例や条件に適合させる必 要がある。

動物に対するFMT

現在、ヒトを対象としたFMT研究は、動物、特にイヌを対象としたものよりも、より具体的かつ詳細に行われている。とはいえ、イヌの腸内細菌叢はヒトの腸内細菌叢に酷似している[28]。したがって、細菌、ウイルス、細菌断片、真菌、ムチン、免疫グロブリンA(IgA)および細菌代謝産物は、イヌにおいてもヒトにおいても、FMTの重要な構成要素である可能性がある[ 14]

現在、動物におけるFMTの使用には3つの主な方向性がある。動物におけるFMTは現在、治療的、予防的、病原体特異的免疫の刺激という3つの主要な方向で応用されている[8]

FMTの治療的使用は、臨床症状の治療や慢性疾患の除去を目的とする場合に必要である。FMTに基づく予防は、身体が病原体にさらされる前に有益な細菌を増やすので、予防医学の一部として有用であろう。最後に、FMTはワクチン接種のように免疫賦活剤として使用することができ、移植材料が病原体特異的免疫を刺激して免疫グロブリンの移行を促進する。

FMTに関するほとんどの科学的資料は、診断が下された後の明らかな臨床症状に対する治療効果に費やされているが、その予防効果や免疫原性の利用は、主に豚や家禽で試験されている。

公開されている資料によると、FMTは魚、マウス、ニワトリ、ネコ、イヌ、サル、ブタ、子牛、ウマなど、さまざまな動物種で試験されている。FMTは、単独で使用することも、他の治療法と組み合わせて使用することもできる。FMTの反復回数も実験によって異なり、1回注射するものから数十回注射するものまで様々で、統一された手順や動物用の標準的な手法がないことを裏付けている。

総説の範囲内[13][15-19][21-27][30-44]で体系化・一般化された情報・文献ソースは、Additional Filesセクションの表に示した: https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-4-314-321

ペットにおけるFMT FMTの効果はイヌで最もよく研究されており(表参照)、アトピー性皮膚炎などの他の疾患とともに、主に消化器疾患の治療が行われている[25]。特筆すべきは、FMTがすべての症例において完治または患者の状態の大幅な改善を可能にする効果的な方法であることが証明されていることである。FMTは主に単独で実施されたが、他の方法と併用された例もいくつかある[17][21][24][44]。ほとんどの症例でこの独立した手順が成功裏に用いられたことは、余分なコストを必要としない簡便なFMT標準化の可能性を示している。しかし、C. A. Rojasらの実験では、観察されたネコは合計50カプセルを 投与されていた[31]。ペットへのFMT投与経路としては、糞便をチューブで直腸および経口投与する。

宿主免疫を制御し、免疫ホメオスタシスを維持する重要な消化管代謝産物は、脂質代謝に影響する短鎖脂肪酸(SCFA)である[37]。FMTを経口で行う場合、SCFAは急速に吸収され酸化されるため、浣腸または大腸内視鏡検査がより望ましいことは注目に値する。同時に、糞便を経口投与すると、細菌が小腸や回腸に定着し、腸内細菌が産生する代謝産物(二次胆汁酸)が小腸や回腸に浸透する可能性がある。したがって、FMTの両投与経路(経口と浣腸・大腸内視鏡)を組み合わせることが最も合理的なアプローチである[14]

養豚におけるFMT ブタを用いた試験では、腸疾患の予防、飼料要求率の改善、免疫力の向上など、さまざまな観点からFMTの有効性に関する広範なデータが得られている[15][32-35]。ほとんどの実験では、糞便懸濁液は経鼻胃管または直腸管からブタに投与された。同時に、A. Brunseら(2019)は早産子豚への複合投与を研究し、この投与経路は病原性細菌による腸内コロニー形成のリスクが高く、最終的に死亡率の上昇につながることを示した[32]。一方、純粋な直腸FMTは壊死性腸炎の発生頻度を減少させるのに有効であり、悪影響はないことが証明された。この観察は、K. Liらによるイヌに関する結論とは対照的である。おそらく併用投与は、すべての動物種にとって最も効果的な移植経路ではないだろう[14]

2021年、A. Brunseらは、子豚にFTMとともに抗菌薬を投与する研究を行った。その結果、微生物の多様性が部分的に回復し、Enterobacter cloacaeや 緑膿菌などの抗生物質耐性菌の数が減少した。子豚の大腸内の健全な微生物相を回復させるには、FMT単独(抗生物質による治療を事前に行わない)の方が効果的であることが証明された。IL-6やCXCL-8のようなサイトカインの濃度は、FMT治療のみを受けた群で高く(p< 0.05)、複合的なアプローチを用いた他の群とは異なっていた。このように、抗菌薬とFMTの併用は効果が低いことが判明し、これは両者の間に拮抗的な相互作用があることを示唆している[33]

上述したように、ドナーの正しい選択はFMT成功の重要な要因のひとつである。したがって、子豚の実験では、特定のドナーからの物質のみが壊死性腸炎のリスクを低減することを示している。微生物叢の属および種のレベルでグループ間で実施されたPERMANOVA検定(多変量分散分析)(16S rRNAのR2 = 0.45;p= 0.001)により、このドナーの糞便に暴露されたマイクロバイオームは他のグループと有意に異なることが明らかになった。Enterobacter cloacae、Staphylococcus aureusおよびその他の病原体の濃度が減少し、Limosilactobacillus reuteriおよびLactobacillus crispatusの数が相対的に増加した[15]。FMTが豚のウイルス性疾患の治療に有効であることを示唆する証拠がある。M. C. Niederwerderらは、サーコウイルス病と豚生殖呼吸器症候群の制圧にFMTが成功したと述べている。腸内細菌叢に変化をもたらし、Vibrionaceaeや Spirochaetaceaeのような日和見菌の数を減少させ、感染子豚の抗体レベルを増加させた[35]

飼料要求率は養豚において極めて重要な経済的パラメーターである。関連研究で実証されているように、母豚の FMT は、子豚の餌を体量に変換する効率を高める[34] 。これらの動物は、より良い飼料変換比、すなわち残留飼料摂取量の減少と微生物多様性の増加を示した。これは、繊維発酵に関与する細菌の増加によるもので、飼料消化率の改善に寄与している。イヌリンの添加はまた、有益な細菌数の増加と特定の病原体(例えばクラミジア)のレベル低下にも寄与したが、これは有意な体重増加にはつながらなかった。したがって、プレバイオティクスと組み合わせたFMTは、養豚の生産性を向上させる効果的な戦略となりうる。

養鶏におけるFMT。鶏におけるFMTの成功例に関する研究は数多くある。腸内感染症[39] 、概日リズムの変化[36]などの障害が研究されているほか、鳥類の成長、免疫バランス[38]、脂質代謝[37] に対するFMTの効果も研究されている。Pang J.らは、カンピロバクター・ジェジュニに感染した鶏に対するFMTの有効性を研究した。カンピロバクター・ジェジュニに感染したニワトリは、菌懸濁液を直接体内に取り込むか、健康なニワトリを感染したニワトリと一緒に飼育した結果、感染した。FMTは直接感染時のC. jejuniの コロニー形成を減少させるのに有効であることが判明した。このグループのC. jejuni数は、5日目、10日目、15日目にそれぞれ対照群と比較して2.5倍、1.2倍、1.7倍減少した(p<0.0001)。また、Butyricimonas、Parabacteroides、Parasutterellaのコロニー数が増加し、病原菌のコロニー形成に対する抵抗性が高まった。逆に、FMTは病気の家禽との接触によって感染した鶏には有意な効果を示さなかった[39]。この結果は、FMTが柔軟性に欠けることを示唆しており、養鶏では2番目の感染経路(感染家禽との接触)が最も現実的であるため、より深い研究が必要である。

養豚と同様、FMTは養鶏の経済的発展に役立つ。Z. Maらの研究で示されたように、FMTを受けたグループの鶏の体重は対照グループより10.6%高かった(627.4 g対567.3 g;p<0.0001)。腸内に存在する乳酸菌はトリプトファンの代謝を促進し、Treg細胞を刺激してTh17を抑制するため、免疫応答が促進され、炎症が抑制され、その結果、鶏の成長が促進されるのである[38]。ブロイラーにおける過剰な脂肪蓄積は、養鶏の経済性に悪影響を及ぼす。脂質代謝に対する糞便微生物叢移植の影響もまた研究されている[37]。FMTはオシロスピラ(Oscillospira)菌とストレプトコッカス(Streptococcus)菌の増殖を促したが、これらの菌は脂肪量の減少に関連するSCFAを産生する能力で知られている。したがって、FMTは腹部脂肪沈着の減少に寄与し、脂質代謝における消化管内微生物分泌の重要性を確認した。別の研究では、ニワトリの概日リズムの乱れから生じる悪影響を修正するためにFMTを用いることに焦点が当てられていた[36] 。同時に、FMTはミトコンドリアDNAのレベルを有意に改善し、酸化ストレスを減少させ、細胞周期に関連する遺伝子の発現を正常化した。概日リズムが乱れると、ホルモンや炎症に関連する遺伝子に変化が観察されたが、移植後は正常に戻った。

牛のFMT 子牛を対象とした研究により、FMTは抗生物質よりも有益な腸内細菌叢(バクテロイデス属と ファーミキューテス属)を回復させるのに有効であり、SCFAsレベルを増加させ、下痢症状を軽減することが示された[40]。FMTにより子牛の成長が活発になったことから、FMTが家畜の生産性を向上させる可能性が確認された。Islam J.らは、FMTの効果に寄与する因子を特定し、ドナーとレシピエントの選択手順を改善するために、大規模な解析(メタゲノム、メタボローム、生化学)を行った。FMTは70%の症例で成功し、その成功率はアミノ酸とSCFAに大きく依存していることが証明された[16]。ドナーとレシピエントにおけるVeillonellaceae科とSelenomonas属の代表が、FMTの効果を支える重要な微生物と考えられ、一方、Sporobacteria(スポロバクター)が最適なドナーのマーカーとして提案された。Y. Liらが行った研究は、FMTの手順そのものに焦点を当てたものではなく、FMT後に牛の糞便から分離したLactobacillus reuteriL81株とLactobacillus johnsoniiL29株の2株が、離乳子牛の成長、免疫、腸管バリア機能に及ぼす影響を調べることに専念したものであった。その結果、L. reuteriL81とL. johnsoniiL29は子牛の成長率を高め、下痢の頻度を減少させ、免疫力を高め、腸管透過性マーカーを減少させた[45]

馬におけるFMT。D. P. M. Diasらの研究によると、FMTは馬の急性大腸炎を治療する非常に効果的な手段である。この方法は、従来の抗生物質療法よりも迅速かつ安価であることが判明し、さらに、腸内細菌異常症や抗生物質耐性などの副作用は認められなかった[22] 。木下康之らによる別の研究では、メトロニダゾールが誘発した腸内細菌異常症のウマにFMTを適用しても、成功には至らなかった[23]

他の動物種におけるFMT レシピエントの腸内細菌叢に対するFMTの全体的な効果は、多くの実験で研究されている。そのうちの1つ、C. N. RossとK. R. Revelesが実施した実験では、FMTがコモンマーモセット(Callithrix jacchus )に安全であることが示され、副作用がないことで確認されたが、微生物叢の変化は、ドナーの微生物叢よりもレシピエントの基本的な腸内状態に直接依存していた。細菌分類群の相対量の変動は、FMTがコモンマーモセットの腸内細菌叢に安定した変化をもたらす可能性を示している[43] 。マウスを用いた実験では、家畜および野生のブタをドナーとして選択した。野生のブタからFMTを行い、食物繊維の豊富な餌を与えたマウスで、腸内細菌叢に最も良い効果が認められた。また、有益な脂肪酸(ニコチン酸)の濃度も増加した[44]

魚に関する研究も行われた。そこで、Z. Hanらは、フロルフェニコール誘発性の腸内細菌叢異常症に罹患したコイにおいて、腸内細菌叢の回復を促進するFMTの能力に注目した[41]。研究者らは、ラクトバチルス、ビフィドバクテリウム、バクテロイデス、フェーカリバクテリウムなどの有益な細菌のレベルが回復したことを伴って、この手順の有効性を実証した。また、芳香族アミノ酸やグルタチオン化合物などの代謝産物が、腸内細菌異常症後の腸内代謝の正常化に重要な役割を果たしていることも明らかになった。他の実験では、若いドナーからFMTを受けたアフリカの中年魚Nothobranchius furzeriの ライフサイクルと健康状態に対するFMTの効果に焦点が当てられた[42]。その結果、FMTを受けた魚の寿命は、対照群と比較して37%延びた(Logrank検定、p<0.001)。若い魚に典型的なExiguobacterium属、Planococcus属、Propionigenium属、Psychrobacter属などの細菌が、FMTを受けた老化魚に残っていた。FMTを投与された老化魚の20分以内の平均移動距離は、対照群と比較して15%長く、したがって、若齢魚と同様に身体的に活発であることが示唆された。

FMTの利用:課題と展望

有望な結果が得られているにもかかわらず、FMTの有効性と安全性の多くの側面は、特に獣医学の分野では、標準化されたFMTの手順がまだないため、まだ十分に研究されていない[9]。FMTに使用される糞便に含まれる菌株には多様性がないため、FMTをプロバイオティクスとして分類することはできない[2][46]。したがって、FMTのさらなる開発は、主に、潜在的に有害な微生物を含まない「クリーン」な製品を生産することを可能にする標的微生物群集を開発する可能性と関連しており、その結果、標準化が進み、方法の安全性が向上する[8]

糞便微生物叢移植には、否定できない多くの利点(粘膜免疫系のサポート、粘膜バリアとホメオスタシス、コロニー形成抵抗性)がある[3] が、消化器疾患の治療におけるFMTの真価を明らかにする査読済みの科学論文は、現在それほど多くはない。FMTのデザイン、疾患、ドナーとレシピエントの選択、FMTの手順、およびその後の観察結果に関する貴重なデータは公開されているが、その数は限られているため、さらなる研究が必要である[24] 。また、獣医領域におけるドナーとレシピエントの選択は、感染性および非感染性の消化管疾患の地理的な違いやその他の要因によって大きく異なると考えられる[8][9]

糞便微生物叢移植は畜産分野で大きな可能性を秘めているが、まだいくつかの課題がある。第一に、投与経路とドナーの選択が決定的に重要である。なぜなら、これらの因子は処置の結果に直接影響するからである[15][32]。ウイルス感染症の治療におけるFMTの使用は良好な結果を示しているが[35]、大規模サンプルや異なる条件下での追加試験も必要である。FMTは、実際の条件下では、必ずしも非常に効果的な方法とみなされるとは限らない。例えば、J. Pangらの研究が示すように、FMTはレシピエントに直接投与した場合にのみ有効であり、レシピエントが病人との接触を通じて感染した場合、ドナーからのFMT後に臨床指標が改善することはない[39]。別の例では、ウマへのFMTも成功しなかった[23] 。このため、根本的な理由を詳細に調べる必要がある。

FMTが家畜の生産性をいかに効果的に向上させるかを示す研究により、畜産分野でのFMTのさらなる利用の可能性が確認されている[34, 37, 38]。魚類を使った実験も興味深く、FMTは腸疾患の治療[41]や老化した個体の若返りを促進するアプローチとして有望なツールであることが証明されている[42]

このように、FMTは独立したツールとして、多くの消化管疾患や間接的に関連するその他の疾患の治療に高い有効性が何度も証明されているが、移植の正確なメカニズムを理解し、FMTの効果を高め、かつレシピエントのリスクを軽減する標準的な操作手順を開発するためには、さらなる研究が必要である。

結論

FMTの動物への使用に関する研究により、FMTは効果的な予防、治療、免疫調節介入としての可能性が示された。この結果は、FMTがレシピエントの健康な腸内細菌叢を回復させることが可能であることを示しており、抗生物質耐性の状況や、動物の疾病を治療するための代替アプローチの必要性が高まっている状況下では特に重要である。FMTはすでにいくつかの動物種で良好な結果を示しているが、プロトコールを標準化し、体への影響をより正確に研究する必要がある。

FMTの成功は、主に次のような重要な要素に左右される。病原体を含まないドナーを注意深く選択すること、糞便材料を適切に調製し、動物種に応じて適切な投与経路を選択すること。FMTの成功例のほとんどは、FMTを単独で適用したものであるが、プレバイオティクスなどとの併用も非常に有効であることが証明されている。

FMTは、動物の細菌感染とウイルス感染のいずれにも有効である。畜産動物におけるFMTは、飼料要求率や増体重を改善する可能性があり、畜産分野では経済的な意義がある。魚類を用いた試験では、FTMの「老化防止」の可能性が実証された。

発表されたデータは、FMTが動物に対する抗生物質治療の代替となりうることを裏付けるものであるが、異なる動物種の特徴を考慮したより広範な研究が必要である。

参考文献

1. 実験的サルモネラ感染に対する腸管の感受性に対するストレプトマイシンの効果。実験生物医学学会予稿集。1954; 86 (1): 132-137.https://doi.org/10.3181/00379727-86-21030

↑ 2. 糞便微生物移植の規制、リスク、安全性。感染予防の実際。2020; 2 (3):100069.https://doi.org/10.1016/j.infpip.2020.100069

↑ 3. Chaitman J., Gaschen F. Fecal microbiota transplantation in dogs. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice. 2021; 51 (1): 219-233.https://doi.org/10.1016/j.cvsm.2020.09.012

↑ 4. Malikowski T., Khanna S., Pardi D. S. 胃腸疾患に対する糞便微生物叢移植。Current Opinion in Gastroenterology. 2017; 33 (1): 8-13.https://doi.org/10.1097/mog.0000000000000326

5. Wang J.-W., Kuo C.-H., Kuo F.-C., Wang Y.-K., Hsu W.-H., Yu F.-J., et al. 糞便微生物叢移植: 総説と最新情報。Journal of the Formosan Medical Association. 2019; 118 (Suppl. 1): S23-S31.https://doi.org/10.1016/j.jfma.2018.08.011

6. DePeters E. J., George L. W. Rumen transfaunation. Immunology Letters. 2014; 162 (2; Pt. A): 69-76,https://doi.org/10.1016/j.imlet.2014.05.009

7. Brag S., Hansen H. J. スウェーデンで一般的に信じられているルーメン消化不良の治療法。Revue Scientifi et Technique (International Office of Epizootics). 1994; 13 (2): 529-535.https://doi.org/10.20506/rst.13.2.782

↑ 8. Niederwerder M. C. 動物の病気を治療し、病気にかかりにくくするツールとしての糞便微生物叢移植。Veterinary Immunology and Immunopathology. 2018; 206: 65-72.https://doi.org/10.1016/j.vetimm.2018.11.002

9. Salavati Schmitz S. 犬の糞便微生物叢移植に関する小動物開業医の意識、臨床実践、経験の観察研究。Topics in Companion Animal Medicine. 2022; 47:100630.https://doi.org/10.1016/j.tcam.2022.100630

↑ 10. The role of faecal microbiota transplantation: looking beyond Clostridioides diffi infection. 感染症治療の進歩。2021; 8:2049936120981526.https://doi.org/10.1177/2049936120981526

↑ 11. Choi H. H., Cho Y.-S. Fecal microbiota transplantation: current applications, effectiveness, and future perspectives. Clinical Endoscopy. 2016; 49 (3): 257-265.https://doi.org/10.5946/ce.2015.117

12. Marcella C., Cui B., Kelly C. R., Ianiro G., Cammarota G., Zhang F. Systematic review: the global incidence of faecal microbiota transplantation-related adverse events from 2000 to 2020. Alimentary Pharmacology & Therapeutics. 2021; 53 (1): 33-42.https://doi.org/10.1111/apt.16148

13. Gal A., Barko P. C., Biggs P. J., Gedye K. R., Midwinter A. C., Williams D. A., et al. One dog's waste is another dog's wealth: 急性出血性下痢症候群の犬における糞便微生物叢移植のパイロット研究。PLoS ONE. 2021; 16 (4):e0250344.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0250344

14. 犬糞便微生物移植における重要成分のメカニズム。Veterinary Sciences. 2022; 9 (12):695. https://doi.org/10.3390/vetsci9120695.

15. Hui Y., Vestergaard G., Deng L., Kot W. P., Thymann T., Brunse A., Nielsen D. S. Donor-dependent fecal microbiota transplantation efficacy against necrotizing enterocolitis in preterm pigs. npj Biofilms and Microbiomes. 2022; 8 (1):48.https://doi.org/10.1038/s41522-022-00310-2

16. また、このような研究により、子牛下痢症に対する糞便微生物移植の治療効果に関する合理的なフレームワークが構築された。Microbiome. 2022; 10 (1):31.https://doi.org/10.1186/s40168-021-01217-4

17. ペレイラ G. Q., Gomes L. A., Santos I. S., Alfieri A. F., Weese J. S., Costa M. C. 犬パルボウイルス感染症の子犬における糞便微生物叢移植。Journal of Veterinary Internal Medicine. 2018; 32 (2): 707-711.https://doi.org/10.1111/jvim.15072

18. 新名敦子、木部理恵、鈴木理恵、湯地恭子、手島貴志、松本裕之、他. 炎症性腸疾患の犬に対する糞便微生物叢移植後の臨床症状および糞便微生物叢の改善.獣医学: Research and Reports. 2019; 10: 197-201.https://doi.org/10.2147/vmrr.s230862

19. Chaitman J., Ziese A.-L., Pilla R., Minamoto Y., Blake A. B., Guard B. C., et al. 糞便微生物叢移植またはメトロニダゾール経口投与を受けた急性下痢症の犬の糞便微生物および代謝プロファイル。Frontiers in Veterinary Science. 2020; 7:192.https://doi.org/10.3389/ fvets.2020.00192

↑ 20. ある犬の排泄物は別の犬の財産である:急性出血性下痢症候群の犬における糞便微生物叢移植のパイロットスタディ。PLoS ONE. 2021; 16 (4):e0250344.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0250344

21. クロラムブシル治療中に非反応性腸症を呈した柴犬に対する単回内視鏡下糞便微生物移植術の成功例.獣医医科学雑誌。2021; 83 (6): 984-989.https://doi.org/10.1292/jvms.21-0063

↑ 22. Dias D. P. M., Sousa S. S., Molezini F. A., Ferreira H. S. D., Campos R. D. Efficacy of faecal microbiota transplantation for treating acute colitis in horse undergoing colic surgery. Pesquisa Veterinária Brasileira. 2018; 38 (8): 1564-1569.https://doi.org/10.1590/1678-5150-pvb-5521

23. 木下恭子、丹羽秀樹、内田・藤井英樹、額田貴之、上野貴之. 毎日同時糞便微生物叢移植はメトロニダゾール誘発ウマ腸内細菌叢異常症を予防できない. Journal of Equine Veterinary Science. 2022; 114:104004.https://doi.org/10.1016/j.jevs.2022.104004

24. 症例報告:再発性慢性下痢症に罹患した犬における経口糞便微生物叢移植-臨床転帰と経過観察-。Frontiers in Veterinary Science. https://doi.org/10.3389/fvets.2022.893342.

↑ 25. 犬のアトピー性皮膚炎に対する単回経口糞便微生物移植のパイロット評価.Scientifi Reports. 2023; 13 (1):8824.https://doi.org/10.1038/s41598-023-35565-y

26. 犬のクロストリジウム・ディフィシル関連下痢症に対する経口糞便微生物叢移植:症例報告.BMC Veterinary Research. 2019; 15:11.https://doi.org/10.1186/s12917-018-1754-z

27. Burton E. N., O'Connor E., Ericsson A. C., Franklin C. L. 研究コロニーの子犬における離乳後下痢の治療としての糞便微生物叢移植の評価。Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 2016; 55 (5): 582-587.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27657714

28. Coelho L. P., Kultima J. R., Costea P. I., Fournier C., Pan Y., CzarneckiMaulden G., et al. イヌとヒトの腸内マイクロバイオームの遺伝子含有量と食事に対する反応における類似性。Microbiome. 2018; 6:72.https://doi.org/10.1186/s40168-018-0450-3

29. Bojanova D. P., Bordenstein S. R. 糞便移植: 何が移植されるのか?PLoS Biology. 2016; 14 (7):e1002503.https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002503

↑ 30. Furmanski S., Mor T. イスラエルにおける猫への糞便微生物叢移植の最初の症例報告。Israel Journal of Veterinary Medicine. 2017; 72 (3): 35-41. https://ijvm.org.il/sites/default/files/fecal_microbiota_transplantation.pdf.

31. Rojas C. A., Entrolezo Z., Jarett J. K., Jospin G., Kingsbury D. D., Martin A., et al. 慢性消化器疾患の猫における糞便微生物叢移植に対するマイクロバイオーム反応。獣医科学。2023; 10 (9):561.https://doi.org/10.3390/vetsci10090561

32. Brunse A., Martin L., Rasmussen T. S., Christensen L., Skovsted Cilieborg M., Wiese M., et al. 早産ブタの腸内コロニー形成と宿主応答に及ぼす糞便微生物叢移植投与経路の影響。ISMEジャーナル。2019; 13 (3): 720-733.https://doi.org/10.1038/s41396018-0301-z

33. Brunse A.、Offersen S.M.、Mosegaard J.J.、Deng L.、Damborg P.、Nielsen D.S.、他。 広範囲抗生物質の経腸投与は、早産ブタにおける糞便微生物叢移植の効果に拮抗する。Gut Microbes. 2021; 13 (1):e1849997.https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1849997

34. 母豚への糞便微生物叢移植と子豚へのイヌリン給与による微生物調節を通じた豚の飼料効率の改善。Applied and Environmental Microbiology. 2019; 85 (22):e01255-19. https://doi.org/10.1128/aem.01255-19.

35. Niederwerder M. C., Constance L. A., Rowland R. R., Abbas W., Fernando S. C., Potter M. L., et al. 糞便微生物叢移植は豚サーコウイルス関連疾患の罹患率および死亡率の低下と関連する。Frontiers in Microbiology. 2018; 9:1631.https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01631

36. Chen S., Liu H., Yan C., Li Y., Xiao J., Zhao X. Fecal microbiota transplantation provides insights into the consequences of transcriptome profi s and cell energy in response to circadian misalignment of chickens. Poultry Science. 2024; 103 (9):103926. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103926.

37. 劉X., 王C., 李Y., 王Y., 孫X., 王Q., 他. 糞便微生物叢移植により、腸内微生物叢を介したブロイラー鶏の腹部脂肪沈着抑制に対する葉酸の機能が明らかになった。Poultry Science. 2024; 103 (3):103392.https://doi.org/10.1016/j.psj.2023.103392

38. Ma Z., Akhtar M., Pan H., Liu Q., Chen Y., Zhou X., et al. 糞便微生物叢移植は、空腸Th17/Treg細胞のバランスをとることでニワトリの成長成績を改善する。Microbiome. 2023; 11 (1):137.https://doi.org/10.1186/s40168-023-01569-z

↑ 39. Pang J., Beyi A. F., Looft T., Zhang Q., Sahin O. Fecal microbiota transplantation reduces Campylobacter jejuni colonization in young broiler chickens challenged by oral gavage but not by seeder birds. Antibiotics. 2023; 12 (10):1503. https://doi.org/10.3390/antibiotics12101503.

↑ 40. Kim H. S., Whon T. W. 子牛の下痢を改善し、成長成績を向上させるための糞便微生物叢移植の縦断的評価。Nature Communications. 2021; 12 (1):161.https://doi.org/10.1038/s41467-020-20389-5

41. 糞便微生物叢移植は、魚類モデルにおいて、フロルフェニコールによって乱された腸内細菌叢の回復を促進する。コミュニケーション生物学。2024; 7 (1):1006.https://doi.org/10.1038/s42003-024-06727-z

↑ 42. Smith P., Willemsen D., Popkes M., Metge F., Gandiwa E., Reichard M., Valenzano D. R. Regulation of life span by the gut microbiota in the short-lived African turquoise killifish. 2017; 6:e27014.https://doi.org/10.7554/elife.27014

43. Ross C. N., Reveles K. R. Feasibility of fecal microbiota transplantation via oral gavage to safely alter gut microbiome composition in marmosets. American Journal of Primatology. 2020; 82 (12):e23196.https://doi.org/10.1002/ajp.23196

44. 糞便微生物叢移植ドナーと食物繊維の介入は、マウスモデルにおける腸の健康に総合的に寄与する。Frontiers in Immunology. 2022; 13:842669.https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.842669

45. 糞便微生物叢移植後の子牛の糞便から分離した 2 種類の乳酸桿菌株が、離乳した子牛の成長成績、免疫能、腸管バリア機能に及ぼす影響。微生物学のフロンティア。2023; 14:1249628.https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1249628

↑ 46. プロバイオティクスという用語の範囲と適切な使用に関する国際プロバイオティクス・プレバイオティクス科学協会のコンセンサス・ステートメント。Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2014; 11 (8): 506-514.https://doi.org/10.1038/nrgastro.2014.66


引用について

Drobot H.Yu., Shebeko S.K., Ermakov A.M. Using fecal microbiota transplantation for animal health(総説)。Veterinary Science Today. 2024;13(4):314-321.https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-4-314-321

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