抗レトロウイルス療法にもかかわらず、潜在的な病原性細菌を有するHIV感染者における気道マイクロバイオームの富化

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EClinicalMedicine.2020 Jul;24:100427. S2589-5370(20)30171-1. doi: 10.1016/j.eclinm.2020.100427.Epub 2020-06-27.

抗レトロウイルス療法にもかかわらず、潜在的な病原性細菌を有するHIV感染者における気道マイクロバイオームの富化

Enrichment of the airway microbiome in people living with HIV with potential pathogenic bacteria despite antiretroviral therapy.

Sylvia A D Rofael
James Brown
Elisha Pickett
Margaret Johnson
John R Hurst
David Spratt
Marc Lipman
Timothy D McHugh

PMID: 32637900 PMCID: PMC7327893. DOI: 10.1016/j.eclinm.2020.100427.

抄録

背景:

長期抗レトロウイルス療法（ART）により、HIV（PLW-HIV）と暮らす人々は健康で長生きできるようになりましたが、肺炎や慢性肺疾患のリスクが一般集団よりも高いことに変わりはありません。肺微生物異常症は呼吸器疾患の一因であることが示されています。

Background: Long-term antiretroviral therapy (ART) enables people living with HIV (PLW-HIV) to be healthier and live longer; though they remain at greater risk of pneumonia and chronic lung disease than the general population. Lung microbial dysbiosis has been shown to contribute to respiratory disease.

方法:

PLW-HIV（中央値血中CD4数676cells/μL）64人とHIV陰性者38人から採取した喀痰サンプルを対象に、Miseqプラットフォームを用いた16S-rRNA遺伝子配列決定と代表的な呼吸器病原体のqPCRを実施した。

Methods: 16S-rRNA gene sequencing on the Miseq-platform and qPCR for typical respiratory pathogens were performed on sputum samples collected from 64 PLW-HIV (median blood CD4 count 676 cells/μL) and 38 HIV-negative participants.

発見:

豊かさとα-多様性、および主要な分類群の相対的豊度（RA）（RA>1%）は、両群間で類似していた。重みのないユニフラックβ-多様性では、PLW-HIVからのサンプルは、HIV陰性のサンプルとは対照的に、より大きな多様性を示した。PLW-HIVでは、病原性呼吸器の分類群（および）と同様に、腸内細菌の分類群（および）が有意に多く、HIV陰性群ではほとんど見られませんでした。これらの菌種の保有率はHIV診断からART開始までの期間と相関していた（Spearman-rho=0-279, =0-028）。

Finding: Richness and α-diversity as well as the relative-abundance (RA) of the major taxa (RA>1%) were similar between both groups. In unweighted-Unifrac ß-diversity, the samples from PLW-HIV showed greater diversity, in contrast to the HIV negative samples which clustered together. Gut bacterial taxa such as and members of as well as pathogenic respiratory taxa ( and ) were significantly more frequent in PLW-HIV and almost absent in the HIV-negative group. Carriage of these taxa was correlated with the length of time between HIV diagnosis and initiation of ART (Spearman-rho=0·279, =0·028).

解釈:

有効なARTを受けているPLW-HIVとHIV陰性者の間では、中心となる気道マイクロバイオームは区別がつかなかったが、PLW-HIVの呼吸器マイクロバイオームは潜在的な呼吸器病原体と腸内細菌で濃縮されていた。PLW-HIVにおける観察された違いは、HIV感染により、呼吸器合併症の一因となりうる病原性細菌を収容しやすい肺の局所的な微生物環境が変化したことによるものである可能性がある。PLW-HIVに対するARTの迅速な開始は、このリスクを減少させる可能性がある。

Interpretation: Although the core airway microbiome was indistinguishable between PLW-HIV on effective ART and HIV-negative participants, PLW-HIV's respiratory microbiome was enriched with potential respiratory pathogens and gut bacteria. The observed differences in PLW-HIV may be due to HIV infection altering the local lung microenvironment to be more permissive to harbour pathogenic bacteria that could contribute to respiratory comorbidities. Prompt start of ART for PLW-HIV may reduce this risk.