長期および低用量の抗生物質予防が小児の腸内細菌叢に与える影響

Impact of Long-Term and Low-Dose Antibiotic Prophylaxis on Gut Microbiota in Children.

• Yuko Akagawa
• Takahisa Kimata
• Shohei Akagawa
• Tadashi Yamaguchi
• Shogo Kato
• Sohsaku Yamanouchi
• Masaki Hashiyada
• Atsushi Akane
• Minoru Kino
• Shoji Tsuji
• Kazunari Kaneko

抄録

目的:

小児の腸内細菌叢に及ぼす長期低用量抗生物質予防の効果を評価すること。

PURPOSE: To evaluate the effect of long-term low-dose antibiotic prophylaxis on children's gut microbiota.

材料と方法:

熱性尿路感染症（fUTI）の急性期に抗生物質治療を受けた3歳未満の乳児35名（中央値：年齢5.2カ月，男女比17：18）の便サンプルを用いて，16SリボソームRNA遺伝子シークエンシングを行った．サンプルは、fUTI発症前、発症中、およびfUTI発症および抗生物質治療後1-2ヶ月、3-4ヶ月、5-6ヶ月の5つの時点で採取した。グレードIII以上の膀胱尿管逆流症（VUR）23例（CAP群）ではトリメトプリム-スルファメトキサゾール（TMP-SMX CAP）を用いた継続的抗生物質予防（CAP）を開始し，VURのない12例（非CAP群）ではCAPを実施しなかった。

MATERIALS AND METHODS: 16S ribosomal RNA gene sequencing was conducted using stool samples of 35 infants (median age, 5.2 months; male/female ratio, 17:18) under 3 years old who underwent antibiotic treatment during the acute phase of febrile urinary tract infection (fUTI). Samples were collected at five timepoints: before, during, and at 1-2, 3-4, and 5-6 months after fUTI onset and antibiotic treatment. Continuous antibiotic prophylaxis (CAP) using trimethoprim-sulfamethoxazole (TMP-SMX CAP) was initiated in 23 cases with vesicoureteral reflux (VUR) of grade III or higher (CAP group), and CAP was not performed in the 12 cases without VUR (non-CAP group).

結果:

fUTI治療開始後2週間以内に、ほとんどすべての腸内細菌がラクトバチルス目に属し、腸内細菌叢の多様性は治療前と比較して低下した（平均シャノン指数：治療前：2.9、治療中：1.4）。多様性は両群ともfUTI発症後1～2ヶ月以内に回復し、両群とも試験期間中は維持されていた（p=0.43）。腸内細菌成分の割合は、CAP群ではEnterobacteriales（p = 0.002）に属するものが少なかった。

RESULTS: Within two weeks after fUTI treatment initiation, almost all enteric bacteria belonged to the order Lactobacillales, and gut microbiota diversity decreased compared to the pretreatment level (average Shannon index: pre, 2.9; during, 1.4). The diversity recovered within 1-2 months after fUTI onset in both groups; diversity was maintained during the study period in both groups (p = 0.43). Fewer proportion of gut microbiota component belonged to the order Enterobacteriales (p = 0.002) in the CAP group.

結論:

以上の結果から，CAPを施行した患者では腸内細菌叢の多様性は正常であり，TMP-SMX CAPの腸内細菌叢への影響は軽微であることが示唆された．さらに、TMP-SMX CAPは、fUTIの主な原因菌であるEnterobacteriales属に属する細菌の増殖を選択的に抑制する可能性があると考えられた。

CONCLUSIONS: Our results showed that CAP-treated patients had normal gut microbiota diversity, indicating that the effect of TMP-SMX CAP on gut microbiota was insignificant. Furthermore, TMP-SMX CAP might selectively suppress the growth of bacteria belonging to the order Enterobacteriales, such as and spp., which are the main causative bacteria of fUTI.