インフルエンザ患者の二次感染性細菌感染症の原因菌としての鼻咽頭微生物叢の超優勢な病原菌

Super-dominant pathobiontic bacteria in the nasopharyngeal microbiota as causative agents of secondary bacterial infection in influenza patients.

• Tian Qin
• Taoran Geng
• Haijian Zhou
• Yang Han
• Hongyu Ren
• Zhifeng Qiu
• Xudong Nie
• Tiekuan Du
• Junrong Liang
• Pengcheng Du
• Wei Jiang
• Taisheng Li
• Jianguo Xu

抄録

インフルエンザ患者における二次性下気道細菌感染症の発生源は完全には解明されていない．2017～2018 年のインフルエンザ流行期に中国北京で症例対照研究を実施した．ウイルス学的に確認されたインフルエンザ患者 52 例と健康な医療スタッフ 24 例から鼻咽頭スワブを採取した．16S rRNA 遺伝子 V3-V4 領域のハイスループットシーケンシングを用いて鼻咽頭微生物叢の分類学的組成を分析した。超優性病原性細菌属（SDPG）は、鼻咽頭スワブ中の配列の50％以上を占めるものと定義した。我々は、鼻咽頭スワブと下気道サンプルの両方からこの属の細菌を分離し、その遺伝的類似性を分析することを試みた。その結果，インフルエンザ症例では健常対照者と比較して，分類学的な豊かさが有意に低いことが観察された．重症症例の 61％で SDPG が検出されたが，軽症症例では 24％，健常対照者では 29％にとどまった．10 例では，下気道感染部位から分離された菌種が鼻咽頭微生物群 SDPG に属すると同定された．鼻咽頭スワブと下気道感染部位の両方から遺伝的に同一の菌株が分離され、その数は重症例6例23株、重症例2例6株、重症例1例と軽症例1例5株、重症例2例4株であった。インフルエンザ患者のその後の感染原因として、鼻咽頭微生物叢のSDPGが考えられる。

The source of secondary lower respiratory tract bacterial infections in influenza patients is not fully understood. A case-control study was conducted during the 2017-2018 influenza epidemic period in Beijing, China. Nasopharyngeal swabs were collected from 52 virologically confirmed influenza patients and 24 healthy medical staff. The nasopharyngeal microbiota taxonomic composition was analysed using high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene V3-V4 regions. The super-dominant pathobiontic bacterial genus (SDPG) was defined as that accounting for >50% of sequences in a nasopharyngeal swab. We attempted to isolate bacteria of this genus from both nasopharyngeal swabs and lower-respiratory tract samples and analyse their genetic similarities. We observed a significantly lower taxonomy richness in influenza cases compared with healthy controls. A SDPG was detected in 61% of severe cases but in only 24% of mild cases and 29% of healthy controls. In 10 cases, the species isolated from lower-respiratory tract infection sites were identified as belonging to the nasopharyngeal microbiota SDPG. Genetically identical strains were isolated from both nasopharyngeal swabs and lower-respiratory tract infection sites, including 23 strains from six severe cases, six strains from two severe cases, five strains from one severe and one mild case, and four strains from two severe cases. The SDPG in the nasopharyngeal microbiota are the likely cause of subsequent infection in influenza patients.