腸内細菌叢の変化から、炎症性関節炎の表現型に重要な分類群と代謝経路が示唆される

炎症性関節炎の表現型に共通する分類群レベルの変化を見出し、さらに炎症性疾患に関連する微生物由来の機能的経路、炎症性関節症患者で見られたパターンは、ビタミンBのサルベージと生物合成を変化させ、鉄の吸収を増加させる代謝経路と関連しているという知見が確認されたが、腸内微生物叢が関節病理を引き起こす正確な経路についてはまだ十分な理解がない

要点

• 炎症性関節炎患者では、大腸菌とRuminococcus gnavusという微生物が予想以上に豊富であった。

• 鉄の隔離、ビタミンBのサルベージと生合成、葉酸代謝経路のコード化における変化を含む、疾患に関連する微生物主導の機能的経路が同定された。

これらの変化のいくつかは、「長期的な予防、リスク軽減、治療のためのメカニズムである可能性がある」と著者らは書いている。

Thompson, Kelsey N, Kevin S Bonham, Nicholas E Ilott, Graham J Britton, Paula Colmenero, Samuel J Bullers, Lauren J McIver, et al. “Alterations in the Gut Microbiome Implicate Key Taxa and Metabolic Pat Hways across Inflammatory Arthritis Phenotypes.” Science Translational Medicine 15, no. 706 (July 26, 2023): eabn4722. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abn4722 .

Editor’s summary

腸内細菌叢は、炎症性関節炎などの炎症状態に関与しているとされているが、どの微生物がどのタイプの炎症性関節炎と関連しているのかについては、まだ正面から解析が示されていない。ここで、Thompsonらは、関節リウマチ、強直性脊椎炎、乾癬性関節炎の患者221人と健常対照者219人のマイクロバイオームを解析した。著者らは、炎症性関節炎の表現型に共通する分類群レベルの変化を見出し、さらに炎症性疾患に関連する微生物由来の機能的経路を同定した。これらのデータを総合すると、腸内細菌叢の機能がヒトの炎症にどのように影響するかについての理解が広がる。 —Courtney Malo

Abstract

筋骨格系の疾患は、世界中の成人の20％に影響を及ぼしている。腸内細菌叢は炎症状態に関与しているが、大規模なメタゲノム評価では、腸内免疫が炎症性関節炎に影響する経路はまだ追跡されていない。
炎症性関節炎マイクロバイオーム・コンソーシアムでは、関節リウマチ、強直性脊椎炎、乾癬性関節炎と診断された成人221人と、健常対照者219人、および基礎的な炎症原因を伴わない関節痛のある人からなる440の便ショットガンメタゲノムについて、関節炎に関与する腸内微生物の群集構造と関連する機能的プロセスを明らかにするために調査を行った。
診断によって腸内細菌の分類学的変動の約2％が説明されたが、これは炎症性腸疾患に匹敵する大きさである。炎症の血中マーカーが上昇した患者において、キャリッジパターンに差のあるいくつかの候補微生物を同定した。
この結果は、典型的な口腔内および炎症性分類群のキャリッジが増加し、典型的な腸内細菌群の存在量と有病率が減少するというこれまでの知見を確認し、またそれを拡張するものであり、局所的な状態だけでなく、遠位の炎症状態が腸内細菌組成の変化に対応していることを示している。炎症性関節炎患者の腸内細菌叢において、ビタミンBのサルベージと生合成の変化、鉄の隔離の濃縮など、いくつかの異なるコード化経路を同定した。炎症に特徴的なこれらの変化のいくつかは原因的な役割を持つ可能性があるが、これらは主に宿主生理と免疫恒常性の変化に対する正のフィードバック反応であると仮定している。分類学的変化と機能的変化とを結びつけることで、この研究は、関節炎時の全身性炎症に反応して起こる腸内生態系の変化についての理解を広げるものである。
Translated with DeepL

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解説記事：Gut Biome Altered in Inflammatory Arthritis, but Causal Direction Unclear | MedPage Today

ゲノムデータと生理的な推測に基づいているだけであり、「観察的な人間研究からこれらの腸内微生物の変化の因果関係や機構を確立することは不可能

要約 written with ChatGPT4

新たな研究が、炎症性関節症患者とその他の人々とで腸内微生物叢の構成が異なることを再確認しました。しかし、腸内微生物叢の変化が関節症を引き起こすかどうかは明らかではありません。
この研究では、リウマチ性関節炎（RA）、乾癬性関節症（PsA）、脊椎関節症（AS）の患者221人と健康な人々165人及び非炎症性関節痛を持つ人々54人を対照とした便検査を比較しました。炎症性関節症患者は、一般的に口腔や炎症に関連する微生物の携帯率が増加し、一方で典型的な腸内クレードの存在量と普及率が減少していました。
また、炎症性関節症患者で見られたパターンは、ビタミンBのサルベージと生物合成を変化させ、鉄の吸収を増加させる代謝経路と関連していました。
この研究結果は、腸内微生物叢と全身の炎症が密接に関連し、環境の変化と免疫活動の反応に応じて腸内微生物叢が変化することを示しています。
腸内微生物叢とリウマチ症状との関連性は以前から多くの研究で示唆され、確認されてきました。しかし、腸内微生物叢が関節病理を引き起こす正確な経路についてはまだ十分な理解がないとのことです。
また、関節症患者にはストレプトコッカス種、大腸菌、Ruminococcus gnavusが著しく多いという結果が得られました。しかしこの変化が一方向の因果関係を示すものではないと研究チームは結論付けています。例えば、鉄吸収遺伝子の発現が増加したことは、関節症患者の「貧血状態」が原因である可能性があると彼らは指摘しています。
しかし、研究チームは、これらの機能解析がゲノムデータと生理的な推測に基づいているだけであり、「観察的な人間研究からこれらの腸内微生物の変化の因果関係や機構を確立することは不可能」であると認めています。