2018年度の44号目のネイチャーのカバーストーリーより。
Cover Story：お守り毛布：乳幼児の腸マイクロバイオームと疾患リスクが出生後の早い段階で形成される仕組み
Nature 562, 7728
2018年10月25日
出生から小児期までの腸マイクロバイオームの発達は、1型糖尿病などの疾患病理に重要であると考えられているが、この時期のマイクロバイオームの発達についてはまだ分かっていないことが多い。今週号の2報の論文では、乳幼児のマイクロバイオームに関するこれまでで最も包括的なデータセットを利用して、こうした過渡期に新たな光を当てている。TEDDY（The Environmental Determinants of Diabetes in the Young）研究は、米国、スウェーデン、ドイツ、フィンランドの6か所の研究施設にまたがって行われている。一方の論文ではJ Petrosinoたちが、3～46か月齢の903人の小児から毎月得た約1万2000の糞便試料について、遺伝子配列解読技術を用いて分析している。彼らは、このコホートのマイクロバイオームの発達の特徴を評価して3つの異なる段階に分けるとともに、重要な要因の中でも特に母乳哺育が、この過程にいかに大きく寄与しているかを突き止めている。もう一方の論文ではC Huttenhowerたちが、TEDDY研究において783人の小児から得られた約1万1000の糞便試料を分析して、1型糖尿病に関する小児期早期の腸マイクロバイオームの特徴付けを行った。その結果、1型糖尿病を将来発症しない乳幼児のマイクロバイオームには、発酵や短鎖脂肪酸の合成に関連する遺伝子がより多くあり、これらが1型糖尿病に対する保護作用を持つ可能性が示唆された。
Letter p.583
Letter p.589
■【業界分析：マイクロバイオーム】ヒトマイクロバイオーム市場規模と動向。腸内フローラ・ビジネスの可能性
■TEDDY研究の1年目における1型糖尿病を予防するための母親が報告する行為に関連した因子
■【微生物学】乳幼児の腸内マイクロバイオームの縦断的解析による新知見 Nature
※上記の記事が観覧することができなくなることを想定して、下記に転載します。
【微生物学】乳幼児の腸内マイクロバイオームの縦断的解析による新知見
Nature
2018年10月25日
Microbiology: Insights from the infant gut microbiome
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Credit: Eiji Matsuda
まず、1つ目の論文。日本語版の本誌では「微生物学：TEDDY研究から明らかになった小児期早期における腸マイクロバイオームの時間的発達」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
TEDDY研究からの幼児期における腸ミクロバイオームの時間的発達
となり、Abstractを直訳しますと・・・
乳児期から小児期までのマイクロバイオームの発達は様々な要因に依存しており、この間の微生物 - 免疫クロストークは、後年の病気の病理生物学に関与していると考えられています[1,2,3,4,5,6,7,8] 、[9]、例えば持続性膵島自己免疫および１型糖尿病[10,11,12]。しかし、我々の知る限りでは、大規模な多施設共同体集団において、初期の段階でミクロバイオームの広範な特徴付けを行った研究はない。ここで我々は、16S rRNA遺伝子配列決定（n = 12,005）およびメタゲノム配列決定（n = 10,867）により、3〜46月齢の903人の子供からの縦スツールサンプルを、若年糖尿病の環境決定因子（TEDDY）の一部として分析する。調査。我々は、発達中の腸内ミクロビオームが、ミクロビーム進行の3つの異なる段階を経ていることを示す：発生段階（3〜14ヶ月）、移行期（15〜30ヶ月）、および安定期（31〜46ヶ月）。母乳の受領は、排他的または部分的のいずれでも、ミクロバイオーム構造に関連する最も重要な要因でした。母乳育児はより高レベルのビフィドバクテリウム種（B. breveとB. bifidum）と関連していた、そして母乳の休止はphylum Firmicutesによって示されるように腸のミクロバイオームのより早い成熟をもたらした。膣から出産した乳児におけるより高レベルのバクテロイデス種（特にB.フラジリス）に起因して、出生モードも発生期のミクロバイオームと有意に関連していた。バクテロイデスはまた、出生モードにかかわらず、腸の多様性の増加と成熟の促進にも関連していました。地理的な場所や世帯のばく露（兄弟や毛皮のようなペットなど）を含む環境要因も重要な共変量でした。入れ子にされたケースコントロール分析は、微生物分類と膵島自己免疫または1型糖尿病の発症との間の微妙な関連を明らかにしました。これらのデータは、初期の段階でのミクロバイオームの構造的および機能的な組み立てを決定し、長期的な健康のための微生物 - 免疫クロストークの結果への的を絞った機構的調査の基礎を提供します。
となり、MainをFigが出るまで直訳しますと・・・
この研究では、ヨーロッパの3か国（ドイツ、スウェーデン、フィンランド）とアメリカの3つの州（コロラド、ジョージア、ワシントン）からの903人の子供からの合計12,500の便試料を分析した。小児は、膵島細胞自己抗体陽性に血清変換した、または1型糖尿病（T1D）を発症し、コントロールを一致させたものを表す。便試料は、平均して毎月3ヵ月齢から毎月、若者の1型糖尿病の環境決定因子（TEDDY）研究[13]の一部として収集された。希少化し、サンプルを3〜46ヶ月齢に限定した後、我々はミクロビオーム（903人の子供からの16S rRNA遺伝子配列決定、n = 12,005サンプル； 783人の子供からのn = 10,867サンプル）および機能的メタゲノム（メタゲノム配列決定のみ）を分析した。縦スツールサンプルから（拡張データ表1）。 Vatanen et al。[14]によるコンパニオンペーパーは、メタゲノム配列決定データに専ら焦点を当てていた。
膵島自己免疫（IA）またはT1Dを発症する危険があるこのコホートにおいて、本発明者らは以下のことを目的とした。 （2）この初期の発達期間と同じ期間に、発達中の細菌群集に選択された母性および生後の影響を決定する。 （3）入れ子状の症例対照分析を用いて、IAまたはT1D発症の予測因子としてのミクロビオームの可能性を調査する。
となります。
フルテキストは下記です。
Full Text：Letter p.583
Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study
2つ目の論文に入ります。日本語版の本誌では「微生物学：若年発症1型糖尿病でのヒト腸マイクロバイオームについてのTEDDY研究結果」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
TEDDY研究からの早期発症1型糖尿病におけるヒト腸ミクロバイオーム
となり、Abstractを直訳しますと・・・
1型糖尿病（T1D）は、膵島β細胞を標的とし、複雑な遺伝的要素[2]、患者へのばく露[3]、および腸のミクロバイオーム[4]を含む遺伝的および環境的要因[1]を組み込んだ自己免疫疾患です。ウイルス感染[5]およびより広い腸管異常症[6]は、潜在的な原因または原因となる因子として特定されています。しかしながら、ヒトの研究は、膵島自己免疫またはT1Dを予測する微生物の組成的または機能的引き金をまだ同定していない。ここで我々は783人の主に白い、非ヒスパニック系の子供からの便試料中の10,913のメタゲノムを分析する。膵島に関連した初期腸内微生物叢の自然史を特徴付けるために、若年糖尿病の環境決定因子（TEDDY）研究において臨床的終点（膵島自己免疫またはT1D）まで3ヶ月齢から毎月サンプルを採取した。自己免疫、T1D診断、および抗生物質治療やプロバイオティクスなどのその他の一般的な初期の出来事。対照の子供の微生物叢は発酵および短鎖脂肪酸の生合成に関連するより多くの遺伝子を含んでいたが、これらは地理的に多様な臨床センターにわたる特定の分類群と一貫して関連せず、T1Dに関連する微生物因子は分類学的に拡散するが機能的よりコヒーレントです。我々が幼児ミクロバイオームのより広範な確立および発達を調査したとき、分類学的プロフィールおよび機能的プロフィールの両方が動的かつ高度に個別化され、そして３つの非常に排他的なビフィドバクテリウム種（Ｂ．ｂｉｆｉｄｕｍ、Ｂ。 longum）またはphylumプロテオバクテリアによる。特に、B。longumのサブセット内のヒト乳糖オリゴ糖を利用するための遺伝子の株特異的運搬は、授乳中の乳児に特異的に存在していた。 TEDDY腸メタゲノムのこれらの分析は、我々の知る限りでは、膵島自己免疫、T1Dおよび他の幼児期の出来事に関連して発生中の腸ミクロバイオームの最大かつ最も詳細な縦方向の機能プロフィールを提供する。ヒトコホート[7,8]およびT1Dマウスモデル[9]からの既存の証拠と合わせて、これらのデータは早発型ヒトT1Dにおける短鎖脂肪酸の保護効果を支持している。
となり、MainをFigまで直訳しますと・・・
最近の文献は、腸の健康のいくつかの側面を、ヒトおよびげっ歯類モデルにおけるT1Dの発症と関連づけています[4、6、10]。 T1Dに関連した腸内細菌叢の変化は、フィンランド人7,8,11,12人、ドイツ人13人、イタリア人14人、メキシコ人15人、アメリカ（コロラド州）16人、およびトルコ人17人の子供に報告されている。一般的な所見には、バクテロイデス種の数の増加、およびT1Dまたは膵島自己免疫（IA）の場合には短鎖脂肪酸（SCFA）を産生する細菌の欠乏[7、8]が含まれています[8、11]、[15、18]。これらの所見を裏付けるように、2型糖尿病（T2D）の成人ではSCFA産生細菌のレベルの低下が見られました[19]。さらに、腸管透過性の増加[14]および微生物多様性の減少[12]が、IAの後だがT1D診断の前に報告されている。非肥満性糖尿病（NOD）マウスモデルを用いた研究により、SCFAの保護効果9と自己免疫におけるミクロビオーム関連性の偏りを媒介する免疫メカニズムが決定されています[20]。 ＮＯＤマウスは、ＳＣＦＡの酢酸塩および酪酸塩の高い細菌放出をもたらす特殊な食餌を与えられ、Ｔ１Ｄ[9]からほぼ完全に保護された。ストレプトゾトシン誘発T1Dマウスモデルにおける研究は、膵臓リンパ節で認識される細菌産物が発病に寄与することを実証しました[21]。
免疫の混乱がない場合でも、最初の数週間、数ヶ月、そして数年間の生活は、ごく最近詳細に述べられた独特のヒト微生物環境を表しています[22,23]。幼児は成人とは著しく異なる腸内微生物プロファイルを持ち、明確な分類学的プロファイル、より高い割合の好気性エネルギー収穫代謝、およびより極端な動的変化を特徴とする[24]。これらの違いは、特に固形食品の導入に応じて、生後数年間で次第に消えていき、個々の微生物発生の軌跡は、環境、分娩様式、授乳（授乳期）、および抗生物質の影響を受けます[25,26,27]。一般的にもT1Dに関連しても、腸のマイクロバイオームの開発に取り組むほとんどの研究は16S rRNAの遺伝子分析を使用しており、それは寄与するかもしれないこの技術によって容易に検出されない機能的および系統特異的差異の問題を残す。病因への[12]。
このギャップを埋めることは、T1D28の環境原因を特定することを目的とした前向き研究である、若者の糖尿病の環境決定要因（TEDDY）研究の1つの目標です。米国（コロラド州、ジョージア州/フロリダ州、ワシントン州）とヨーロッパ（フィンランド、ドイツ、スウェーデン）の6つの臨床研究センターで、T1Dまたは第一度近親者の遺伝的素因がある新生児を数千人募集しています。 T1Dを使って。これにより、TEDDYの研究は、3ヶ月齢から始まる毎月の便検体を含む幅広い生物試料を、食事、病気、薬やその他の生活経験などの広範な臨床的および個人的データと共に収集することを可能にしました。 TEDDY研究グループは、微生物、環境、遺伝学的、免疫学的およびT1D発症へのさらなる貢献者を特徴付けるために、さらにIA（n = 418症例 - 対照ペア）およびT1D（n = 114）に対するネスト症例対照研究をまとめた[29]。症例対照ペアは、T1Dの臨床センター、性別および家族歴によって一致した。これらはすべて、T1D感受性およびミクロビオーム組成の既知の交絡因子である。
となります。
フルテキストは下記です。
Full Text：Letter p.589
The human gut microbiome in early-onset type 1 diabetes from the TEDDY study
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回よりハイライトに入り、次回は、「太陽物理学: 長期間にわたる太陽ニュートリノの詳細な観測 」を取り上げます。
