虫垂切除患者におけるPEG腸管洗浄液の臨床研究

ヒトの腸内細菌叢は地球上で最も密度の高い微生物群集の一つであり、代謝、免疫、保護機能などヒトの健康に不可欠な多様な微生物の集合体を包含しています。 胃腸管の微生物叢は、遺伝子、宿主の生理学的状態（年齢、疾患、ストレスなど）、生活環境や薬剤使用などの環境条件など、さまざまな要因に影響を受けます。 これらの多くの撹乱要因の中で、医原性介入—特に大腸内視鏡検査前に必須の腸管洗浄処置—は腸内微小生態系に特に大きな影響を及ぼします。

現在の大腸内視鏡検査前処置には、下剤および潤滑剤として大量のポリエチレングリコール（PEG2000-4000）の投与が含まれます。 既存の研究では、PEGの使用が微生物の豊富さと多様性を著しく減少させる可能性があることが示されています。 具体的には、PEGの摂取は*Akkermansia*種の異常増殖、Firmicutesの減少、*Citrobacter*などの病原体の負荷と病原性遺伝子発現の増加につながる可能性があります。 代謝的には、PEGの使用は一次胆汁酸の脱水酸化の減少とコレステロール代謝の変化を引き起こし、最終的に下痢、体重減少、脂質およびエネルギー代謝の破綻、腸管炎症に寄与する可能性があります。 したがって、PEGの広範な使用は腸内細菌叢に長期的で不可逆的な損傷を引き起こし、健康に重大なリスクをもたらす可能性があります。

盲腸基部に位置する虫垂は、盲腸後壁から突出する細長い管状構造物です。 腸管粘膜免疫系の不可欠な構成要素として、その内腔には豊富なバイオフィルム構造が存在し、常在細菌に「生態学的避難所」を提供し、腸内容物の洗浄効果から保護します。 新たな研究では、生理的条件下で虫垂は近位結腸から特定の微生物叢を継続的に受け入れ保護し、特にFirmicutes門およびBacteroidetes門の付着性メンバーを保護することが示されています。 宿主で微生物叢の異常（感染、抗生物質曝露、腸管洗浄などの要因による）が発生した場合、虫垂は微生物の貯蔵庫として機能し、微小生態学的回復プロセスを加速させることができます。 したがって、虫垂は腸内細菌叢の「天然のバックアップシステム」と見なされ、その完全性は微生物撹乱への抵抗と微小生態学的回復力の維持において代替不可能な役割を果たします。 歴史的に、虫垂炎は最も一般的な急性腹部緊急症であり、急性虫垂炎が発生すると、従来の治療ではしばしば虫垂切除術が行われます。 広範な疫学的証拠は、虫垂切除後の集団では*Clostridioides difficile*感染症、大腸癌、パーキンソン病、うつ病のリスクが著しく上昇することを示しています。 メタゲノム研究はさらに、虫垂切除を受けた個人は腸内微生物の多様性の減少、短鎖脂肪酸産生属（例：*Faecalibacterium*および*Roseburia*）の持続的低存在量、微生物ネットワークの安定性の低下、外部撹乱に対する抵抗性と回復力の低下を示すことを明らかにしています。 これらの知見は、虫垂の喪失が腸内微小生態系を「脆弱な平衡状態」に置く可能性があり、そこにPEGベースの腸管洗浄の強い撹乱が重なると、より重度で持続的な菌叢異常を誘発する可能性があることを示唆しています。

本研究は並行対照監視臨床試験デザインを採用し、合計約10名の参加者を募集します。 適格な被験者は、以前に虫垂切除術または虫垂切除を伴う右半結腸切除術を受けたことがあり、18-75歳、大腸内視鏡検査の予定があり、全般的に健康で、主要臓器疾患の既往がないことが必要です。 対照被験者は、18-75歳、虫垂切除術または虫垂切除を伴う右半結腸切除術の既往がなく、全般的に健康で、主要臓器疾患の既往がないことが必要です。 両群は、大腸内視鏡検査の禁忌（心肺機能不全などの器質的疾患など）、PEG下剤の不耐性、妊娠、長期間の腸疾患の既往、過去6か月間の抗生物質使用など、対応する除外基準を満たす必要があります。

便サンプルは複数の時点で収集されます：大腸内視鏡検査前、大腸内視鏡検査後の最初の非水様便時、および大腸内視鏡検査後1か月、3か月、6か月時。 メタゲノムシークエンシングを使用して便腸内微生物情報を検出し、バイオインフォマティクス解析を実施し、以下の点に焦点を当てます：(1)大腸内視鏡検査が腸内細菌叢に及ぼす長期的影響と虫垂切除後の腸内微小生態学的回復中の撹乱特性；(2)微生物叢の特徴に基づいた微小生態学的回復プロバイオティクス製剤の設計；(3)後続の動物実験のための代表的な便サンプルのスクリーニング。

本研究では募集広告を使用せず、参加は完全に自発的です。 被験者は実験中の潜在的なリスクについて説明を受け、研究への参加に同意した上でインフォームドコンセント書に署名します。 参加に同意したボランティアは、腸管健康状態およびその他の健康状態を評価する質問票を記入し、前述の選択および除外基準に従ってスクリーニングされます。 収集されたサンプルにはコードが付けられ、個人を特定できる情報が開示されないようにします。 研究全体を通じて、参加者の身元は機密保持され、コードと疾患表現型のみが可視化されます。 被験者はいつでも研究から撤退することができます。

本研究では参加者の腸内細菌叢の組成と構造を分析し、被験者は検査と分析の進捗状況を適時に知らされ、自身の関連データにアクセスすることができます。