자가 배설물 이식을 통한 항생제 관련 유아 미생물총 교란의 복원 (aFMT-babies)

항생제는 수십 년 동안 성인, 어린이, 유아 모두가 똑같이 사용해 온 생명을 구하는 치료 약물입니다. 평생 동안 그리고 생애 초기에 항생제 사용이 전 세계적으로 증가하고 있으며, 일부 국가에서는 2세 미만 어린이의 경우 연간 12코스에 달하는 높은 항생제 사용이 기록됩니다. 항생제는 많은 병원성 박테리아를 성공적으로 근절하는 데 성공했지만, 연구에 따르면 장내 세균총의 역학, 구성, 풍부함 및 성숙도의 장기적인 변화를 포함하여 유익한 장내 미생물군에 상당한 효과가 있는 것으로 나타났습니다.

항생제 사용과 제왕절개를 통한 출산을 포함한 초기 생애 동안의 미생물군 변화는 발달 교란을 구성하며, 이는 면역 및 대사 기능 장애와 같은 현대 질병의 위험을 증가시킵니다. 강력한 역학적 증거는 미생물총의 초기 스트레스 요인과 비만, 천식, 알레르기, 체강 질병 및 제1형 당뇨병과 같은 여러 일반적인 질병 사이의 연관성을 시사합니다. 출생 시 미생물군 전송(예: 제왕절개 출산)의 초기 교란이 미생물군집의 변화를 일으키고, 체중 증가를 증가시키며, 신생아의 장내 면역 유전자 발현을 억제한다는 마우스 실험의 증거가 있습니다. 더욱이 과도한 항생제 노출은 신경학적, 정신적 장애의 발생과 관련이 있습니다. 초기 교란이 질병 위험을 증가시키는 경향을 고려할 때, 항생제 사용 등을 통해 어린 나이에 미생물군집에 대한 심각한 교란의 영향을 평가하는 것이 중요합니다.

현재 자발적인 복구 메커니즘에 의존하는 것 외에는 미생물군집을 복원하는 전략이 없습니다. 건강한 개인의 경우 추가 항생제 노출을 제외하면 수개월이 걸리는 경우가 많습니다. 그러나 현대 생활 방식과 도시 환경은 이러한 자발적인 복구에 반대하여 세대뿐만 아니라 개인의 수명 내에서 미생물군집 다양성을 크게 감소시킵니다. 대중적인 믿음과는 달리, 특히 항생제를 복용한 후 프로바이오틱스를 섭취하면 수백 가지의 다양한 균주로 구성된 정밀하게 조정된 생태계에 단 몇 가지 유형의 박테리아 균주를 외인성으로 대량 도입하므로 복구 속도가 느려지는 것으로 나타났습니다.

항생제 치료 전에 어린이의 미생물군집을 보존하고 나중에 자가 배설물 이식(FMT)을 통해 이를 다시 도입함으로써 신속하고 효과적이며 숙주 특이적 미생물군집을 항생제 이전 수준과 패턴으로 재집락하는 데 도움이 될 것이라는 가설이 세워졌습니다. . 이는 결과적으로 어린이의 수명 동안 미생물군집 다양성의 전반적인 손실을 줄여 본질적으로 어린이의 가장 순수한 버전의 미생물군집에 대한 '재설정' 옵션을 제공합니다.

소아 집단을 포함하여 FMT는 재발성 Clostridium difficile 감염을 성공적으로 치료하기 위해 활용되었으며 궤양성 대장염, 크론병 및 자폐증 증상 관리의 보조 치료법으로 추가로 조사되고 있습니다. 그러나 이종 FMT(수혜자가 기증자와 다른 경우)의 관리에는 고유한 복잡성이 있습니다. 기증자가 공급한 대변 샘플을 식별하고 선별해야 하며 전통적으로 외래 환자 절차로 의료 환경에서 전달됩니다. 오늘날 수행되는 이종 FMT는 이상적인 기증자 식별 및 전염 가능한 병원체에 대한 샘플 스크리닝의 추가 단계를 통해 프로세스를 계층화합니다. 이 제안은 자가 샘플을 사용합니다. 즉, 샘플은 건강한 어린이에게서 채취하고 감염 및 항생제 치료 후 같은 어린이에게 투여하여 특정 어린이의 미생물군집이 질병과 항생제로 인해 동요되기 전에 가졌던 절대적으로 독특한 다양성과 유산을 보존합니다. .

성인의 경우, 경구용 캡슐 형태의 FMT는 직장으로 전달된 검체와 마찬가지로 C. difficile 감염을 성공적으로 치료하는 것으로 나타났습니다. 어린이의 경우 캡슐을 삼킬 수 없기 때문에 FMT는 관장 및 대장내시경으로 전달되거나 비위관 및 비공장관을 통해 전달되며, 이는 환자에게 매우 큰 스트레스 영향을 미칠 가능성이 있을 뿐만 아니라 마취 및 관찰을 포함한 시술 관리에 상당한 자원이 필요합니다.

이러한 전달의 침입적 특성을 피하기 위해 경구 섭취를 통한 새로운 시스템이 조사되었습니다. 제왕절개로 태어난 영아의 경우, 산모의 대변 샘플을 우유병에 ​​섞어 신생아가 마셨을 때 질식으로 태어난 아기와 유사한 정상적인 장내 미생물 발달이 회복되었습니다. 이 접근법은 샘플을 모유나 분유에 섞어서 젖병을 통해 아이에게 먹이는 방식을 활용하며, 이는 아이에게 불편함 없이 어디서나 수행할 수 있습니다.

초기 생애의 미생물군집 보존 및 복원은 엄청난 치료 잠재력을 갖고 있습니다. 유아의 탯줄에서 줄기 세포를 수집하여 보관하고 특정 암의 경우 자가 치료 이식으로 사용하는 제대 줄기 세포 수확 아이디어와 유사하게, 보존된 초기 미생물군집은 항생제 치료 후에 사용하여 탯줄의 구성을 복원할 수 있습니다. 미생물군집을 항생제 사용 전 상태로 만듭니다. 그러나 제대줄기세포 채취와는 달리 대변 샘플 수집 및 투여가 훨씬 더 쉽고 회복 치료가 필요할 것으로 예상되는 가능성도 거의 확실합니다. 이러한 미생물군집 복원 요법의 임상적 성공은 일생 동안 미생물군집 다양성과 역학의 손실을 기하급수적으로 감소시키고, 더 나아가 앞서 언급한 관련 위험을 감소시킬 것입니다.

이 연구는 유아 미생물군집에 대한 항생제 치료 후 자가 배설물 이식(aFMT)의 효과를 비교하는 상관관계, 환자-대조 연구일 것입니다. 연구 기간 동안 한 달에 한 번씩 배설물 샘플을 수집하고 동결할 4세 이하의 영유아와 보호자를 모집할 예정입니다. 아이에게 항생제를 투여한 경우 보호자에게 이를 연구팀에 통보하고, 치료가 종료된 후 치료 전 마지막으로 채취한 검체는 냉동된 영아 배설물 펠릿을 우유에 섞어 투여하는 방식으로 자가 이식에 사용한다. 아이한테요. 이식 전후 어린이의 대변 미생물군집의 다양성과 구성을 비교한 다음, 그 결과를 항생제를 투여했지만 아무런 개입도 받지 않은 대조군 어린이의 미생물군집과 비교할 것입니다.