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
Nature 562, 7728 doi: 10.1038/s41586-018-0617-x
乳幼児期から小児期におけるマイクロバイオームの発達はさまざまな要因に依存しており、この期間の微生物と免疫のクロストークは、持続性の膵島関連自己免疫や1型糖尿病など、後になって発症する疾患の病理生物学的性質に関わっていると考えられている。しかし、多施設からなる大規模集団で小児期早期のマイクロバイオームの詳細な特徴付けを行った研究は、我々が知る限りでは、まだない。今回我々は、TEDDY（The Environmental Determinants of Diabetes in the Young）研究の一部として、3～46か月齢の小児903人の糞便試料について、16S rRNA遺伝子の塩基配列解読（n = 1万2005）およびメタゲノム塩基配列解読（n = 1万867）により、縦断解析を行った。その結果、発達中の腸マイクロバイオームは、発達期（3～14か月齢）、移行期（15～30か月齢）、安定期（31～46か月齢）という異なる3つの進展段階を経ることが分かった。母乳哺育は、マイクロバイオームの構造と関連する最も重要な要因であり、これは完全母乳哺育であっても部分母乳哺育であっても変わりなかった。母乳哺育は、ビフィズス菌（Bifidobacterium）属の細菌種（B. breveおよびB. bifidum）のより高いレベルと関連し、母乳哺育を止めると、ファーミキューテス門細菌によって示されるように、腸マイクロバイオームの成熟が速められた。発達期のマイクロバイオームには、出生方法もかなり大きく関連していて、これは経膣分娩の乳幼児でバクテロイデス（Bacteroides）属の細菌種（特にB. fragilis）のレベルがより高いことによっている。バクテロイデス属細菌は、出生方法にかかわらず、腸内細菌の多様性上昇やより速い成熟とも関連していた。また、地理的な場所や家庭内環境（きょうだいや有毛ペットなど）への曝露を含む環境要因も、重要な共変量だった。コホート内症例対照解析から、微生物の分類体系と膵島自己免疫もしくは1型糖尿病発症との間に微弱な関連があることが明らかになった。これらのデータは、小児期早期のマイクロバイオームの構造的・機能的組み立ての状況を明らかにしており、また、微生物と免疫とのクロストークが長期的な健康に及ぼす影響の機構的考察を目標とする研究のための基盤がもたらされた。
