ヘリコバクター ピロリ除菌療法中の糞便抵抗性に対するプロバイオティクスの効果

抗生物質の使用は、現代医学の最も一般的な治療戦略の 1 つです。 抗生物質の使用による重大な有益な効果とともに、世界的な公衆衛生上の問題である抗生物質耐性微生物の出現の増加など、これらの薬の使用に伴う副作用があります。 その他の重大な副作用には、下痢、痛み、腸の不快感、腹部膨満などの胃腸関連の症状が含まれます。 抗生物質関連の副作用を制限するための一般的な戦略は、S. boulardii CNCM I-745 (Sb) などのプロバイオティクスの追加です。 抗生物質関連の副作用を軽減するための細菌性プロバイオティクスの使用には、プロバイオティクスの破壊、抗生物質に耐性のあるプロバイオティクス株の開発、および水平遺伝子伝達による病原菌への抗生物質耐性遺伝子の通過など、いくつかの潜在的な制限があります。 Sb はプロバイオティクス酵母であり、腸内細菌叢に対するその利点は、正常な腸内微生物叢の良好な成長環境を確立することに関連しています。 このプロバイオティクスの酵母の性質により、細菌プロバイオティクスの制限は Sb の使用中に説明できません。 その結果、レジストームの変化を含む、腸内微生物叢で Sb によって誘発される分子メカニズムを研究することが重要です。

ヘリコバクター ピロリ (Hp) 感染に対する治療における Sb の補給に関する以前の研究では、プロバイオティクスを投与された患者は、胃腸症状の頻度が有意に低かった. さらに、これらの患者では、細菌多様性の均一性が高くなります (P = 0.0156)。 腸内細菌の量が多く、治療完了時と 1 か月後のバクテロイデスとクロストリジウムの量が少ない。 バクテロイデス属とクロストリジウム属は、抗生物質の多剤耐性炎症誘発性株として以前に関与していました。 現在のプロジェクトの目的は、抗 H で治療された個人のレジストームを特徴付けることです。 糞便サンプル中のSbの存在下または非存在下でのピロリ治療。

特定の目的 Sb を受けたか受けていない患者における Hp 根絶治療の前後のレジストームの変化を決定すること。

治療完了時と治療終了後1ヶ月で、SBを受けたか受けていないHp感染症の治療を受けた患者間のレジストームパターンを比較する。

ショットガン メタゲノミクスに基づいて、研究者は糞便サンプル中のマイクロバイオームとレジストームの特性を明らかにし、病原性遺伝子、代謝経路、可動性遺伝要素などのマイクロバイオームの機能特性を理解しようとしています。

方法 以前のマイクロバイオームの特徴付けから得られた DNA は、このプロジェクトで使用されます。 DNA が十分でない場合、研究者は Power Soil キットを使用して凍結保存サンプルから DNA を抽出します。

DNA は UNC Chapel Hill またはミネソタ大学に送られ、そこでゲノム ライブラリーが構築されます。 Hi-Seq Illumina ランを使用して、サンプルあたり 1,000 万のシーケンス深度を生成します。

FASTQC は読み取りの品質管理に使用され、multiQC は生の読み取りからのレポート ジェネレーターとして使用されます。 Trimmomatic は、Illumina アダプターをトリミングし、平均的な品質で読み取りをカットするために使用されます。 ヒト DNA が糞便サンプルに存在するため、研究者はマッピング ソフトウェア BWA および SAMtools を使用して宿主 DNA を除去する必要があります。 Resfinder データベースを使用して、調査員はフィルター処理された読み取りを調整し、ResistomeAnalyzer を使用してカウント テーブルを生成する必要があります。 最後に、研究者は AMRPlusPlus を使用して作成されたテーブルに基づいて希薄化曲線を作成できます。

期待される結果 研究者は、治療終了時および治療完了から 1 か月後に、Sb を投与されなかったグループで、抗生物質耐性遺伝子 (固有のゲノムであり、可動性の遺伝要素によって運ばれるゲノム) の多様性と豊富さが見出されることを期待しています。 これは、16S rRNA 遺伝子マイクロバイオームの特徴付けで遭遇するクロストリジウム属とバクテロイデス属の存在量が少ないことと相関します。

研究者はまた、レジストームの多様性と、腸内細菌科で通常遭遇する抗生物質耐性遺伝子の豊富さをサブ特徴付けることもできます。 以前の分析では、Sb を投与されたグループでより多くの腸内細菌が発見されました (Sovran et al. 2018 によるマウスモデルで以前に報告されました)。 さらに、研究者はショットガンシーケンスで生の読み取りを取得するため、Sb の使用によって変調された細菌を株レベルでさらに特徴付けることができます (バクテロイデス、クロストリジウム、および腸内細菌科)。研究者は協力して、抗生物質耐性に関する Sb の使用に関する貴重なデータと、細菌の病原性の遺伝子を含むマイクロバイオームのさらなる特性を取得することを期待しています。 これらの結果は、Hp 感染症治療患者における Sb 添加の有益な効果を明らかにするのに貢献します。