抗生物質耐性菌が腸から肺に移動し、致死的な感染症のリスクを高めることを初めて証明

抗生物質耐性菌が腸から肺に移動し、致死的な感染症のリスクを高めることを初めて証明

https://www.biology.ox.ac.uk/article/first-evidence-that-antibiotic-resistant-bacteria-can-travel-from-the-gut-to-the-lung-increa

抗生物質耐性菌が腸管から肺に移行し、致死的な感染症のリスクを高めることを初めて証明
この研究は、抗生物質の使用に関する情報と、AMR発症のリスクが最も高い患者の特定に役立つ新しい情報を提供します。
2022年11月22日
本日Nature Communications誌に発表されたオックスフォード大学生物学部の新しい研究により、抗生物質耐性菌が患者の腸内マイクロバイオームから肺に移動していることを直接示す初めての証拠が発見されました。この研究結果は、病原性細菌が腸から他の臓器に移動して深刻な感染症を引き起こすことを防ぐことの重要性を明らかにしたもので、この研究結果を応用すれば、命を救うことができるかもしれません。

この研究は、腸内細菌叢の一部として緑膿菌という細菌を保有している患者さんを対象に行われました。 この細菌は、病院における感染症の主要な原因の一つであり、特に抗生物質に対する抵抗力に優れている。緑膿菌は、健康な腸内細菌叢に組み込まれていれば一般に危険とはみなされないが、入院患者の肺に深刻な感染症を引き起こす可能性がある。

緑膿菌に感染した肺の疑似カラー顕微鏡画像
AMR緑膿菌に感染した肺のサンプルの偽色顕微鏡写真

入院中、患者は尿路感染症（UTI）の疑いにより、抗生物質メロペネムによる治療を受けました。メロペネム投与により、腸と肺の非耐性菌が死滅し、緑膿菌の抗生物質耐性変異体が生育・増殖するようになったのです。

さらに、緑膿菌は抗生物質治療中に腸から患者の肺に移行し、そこでさらに高いレベルの抗生物質耐性を獲得することが判明した。

この研究結果は、入院患者の腸内細菌叢からAMR病原体を除去することで、深刻な感染症を予防できる可能性を示唆しており、抗生物質の使用が、実際には抗生物質治療の対象ではない細菌に大きな影響を与える可能性があることを浮き彫りにしています。

研究者らは、入院中の患者を対象に、緑膿菌に感染している期間を追跡する検査を行いました。彼らは、遺伝学的なアプローチを用いて、時間軸で調整した細菌の家系図を作成し、感染の進行と場所、さらにその進化を分析することを可能にしました。また、腸内には高い遺伝的多様性が認められ、マイクロバイオームがAMRの発生源となる可能性も示唆されました。

幸い、今回の患者さんは肺の中のAMR菌に対して免疫反応があり、感染が肺炎を引き起こすことは防げました。しかし、危機的な状況にある多くの人々、特に冬場は免疫力が低下しており、身体が病気を撃退する能力が低下していることを意味します。AMR対策は、外部からの感染を減らすことに重点が置かれていますが、AMRがどのように発生し、患者さんの体内で広がっていくかを理解することも同様に重要です。

研究者らは今後、より大規模なコホートからサンプルを収集し、脆弱な患者において腸管から肺への細菌の転座がどの程度の頻度で起こるかを評価する予定です。

Craig MacLean教授は次のように述べています。

抗菌薬耐性がもたらす課題に対して、新たなアプローチを開発する必要があることは明らかです。私たちの研究は、腸管-肺転位と抗生物質の使用がどのように組み合わさって、1人の患者の中でAMRの広がりを促進するのかを示しています。このような洞察は、耐性菌を防ぐための新たな介入策を開発するために必要です。例えば、私たちの研究は、緑膿菌のようなAMR菌が実際に感染症を引き起こしていない場合でも、入院患者の腸内細菌叢から排除することの潜在的な利点を強調しています」。

AMR病原体は、一度定着すると患者から排除することが困難であり、我々の研究は、不必要な抗生物質の使用を避けること、そして、実際に感染を引き起こしている細菌のみを標的とする抗菌治療の開発における重要性をも強調しています」。

Nature Communications』誌に掲載された本研究の詳細は、https://www.nature.com/articles/s41467-022-34101-2 をご覧ください。