自閉症スペクトラム障害児における糞便ビロームとバクテリオーム・ビロームの相互作用の変化

Alterations in fecal virome and bacteriome virome interplay in children with autism spectrum disorder.

抄録

自閉症スペクトラム障害（ASD）が腸内細菌の変化と関連していることを示唆する新たな証拠が得られている。しかし、神経発達障害における腸内細菌叢の形成における腸内ウイルス群集とその役割についてはあまり知られていない。ここでは、ASD児60名と年齢・性別をマッチさせた定型発達児64名を対象に、腸内DNAウイルスのメタゲノム解析を行い、ASD児における腸内ウイルス群が宿主細菌に及ぼす影響を検討した。ASDは、クロストリジウムファージ、バチルスファージ、腸内細菌ファージの濃縮を伴う腸内ビロームの組成変化と関連している。これらのASDに濃縮されたファージは、ASDにおけるウイルス生態の乱れと大きく関連している。重要なことは、ASDでみられる腸内細菌叢とウイルス叢の相互作用の変化が、神経活性代謝産物生合成のための微生物経路のコード能力に影響を及ぼす可能性があることである。これらの知見は、ASDにおけるバクテリオーム-ウイルス生態系の障害を示唆しており、ASDの病因におけるバクテリオファージの重要性と微生物治療法の開発に光を当てている。

Emerging evidence suggests autism spectrum disorder (ASD) is associated with altered gut bacteria. However, less is known about the gut viral community and its role in shaping microbiota in neurodevelopmental disorders. Herein, we perform a metagenomic analysis of gut-DNA viruses in 60 children with ASD and 64 age- and gender-matched typically developing children to investigate the effect of the gut virome on host bacteria in children with ASD. ASD is associated with altered gut virome composition accompanied by the enrichment of Clostridium phage, Bacillus phage, and Enterobacteria phage. These ASD-enriched phages are largely associated with disrupted viral ecology in ASD. Importantly, changes in the interplay between the gut bacteriome and virome seen in ASD may influence the encoding capacity of microbial pathways for neuroactive metabolite biosynthesis. These findings suggest an impaired bacteriome-virome ecology in ASD, which sheds light on the importance of bacteriophages in pathogenesis and the development of microbial therapeutics in ASD.