感染症：マイクロバイオームの正確な再構築が、胆汁酸を介したClostridium difficile耐性を回復させる
Nature 517, 7533 doi: 10.1038/nature13828
哺乳類の消化管には何百種類もの微生物が棲み着き、腸内病原体の定着に対する抵抗性を与えるなど、健康に役立っている。多くの抗生物質は、腸内微生物相を破壊し、腸内病原体に対する感受性を上昇させる。病原体の中でも、Clostridium difficileは抗生物質投与による下痢の主な原因であり、入院中の患者の罹患率、死亡率を大きく上昇させている。どの腸内細菌がC. difficileに対する耐性をもたらしているのか、そしてそれらの菌のin vivoでの阻害機構についてもまだ明らかになっていない。マウスにさまざまな抗生物質を投与すると微生物相に独特な変化が生じ、C. difficileに対する感受性もさまざまに変化することを利用して、我々は特定の微生物群の喪失と感染の発生との関係を明らかにした。入院患者の微生物相の解析を、数学モデルを補強することにより、マウスとヒトに共通して存在する耐性関連細菌が明らかになった。これらを土台にして、我々は胆汁酸の7α位を脱ヒドロキシ化する腸内細菌Clostridium scindensが、C. difficile感染耐性に関係しており、投与すると感染耐性を亢進させるが、この亢進は二次胆汁酸に依存することを見いだした。我々はマウスモデル研究、臨床研究、メタゲノム解析、数学モデル作成というワークフローにより、臨床的に問題となるマイクロバイオームの異常を正常化できるプロバイオティクスの候補を1つ見つけ出した。これらの知見は、C. difficile感染の恐れのある患者に対するマイクロバイオームに基づく診断や治療法だけでなく、標的化抗微生物薬の理論的設計にも大きな意味を持つだろう。
