早産に関連する細菌を特定

ノースカロライナ州立大学の研究者らは、細菌性膣炎（BV）や早産に関連することもあるガードネレラ属細菌の複数の種が、同じ膣マイクロバイオーム内に共存できることを発見した。mSystems誌に掲載されたこの研究結果は、ガードネレラ属細菌がヒトの健康に及ぼす影響についての理解を深めるものである。

ガードネレラ菌は、膣マイクロバイオームに広く存在する嫌気性細菌群です。この細菌値の上昇はBVの特徴であり、早産のリスク増加と関連していますが、BVの兆候がない女性にも見られます。

「私たちはガードネレラ菌の多様性を理解しようとしていた」と、ノースカロライナ州立大学の人口健康および病理生物学准教授で論文の共著者であるベン・キャラハン氏は言う。

科学者たちはガードネレラ属の個々の種の研究を始めたばかりなので、種によって健康への影響が異なるかどうかはまだ分かっていません。私たちの主な目的は、ガードネレラ属の生態を研究することでした。

膣マイクロバイオームのシーケンシングにおける特有の課題は、サンプルが主に宿主DNAで構成されているため、微生物データの抽出にコストと労力がかかることです。研究チームの最初の課題は、マイクロバイオームデータから異なるガードネラ属菌種を識別できる手法を開発することでした。

「膣マイクロバイオームの研究に利用可能なツールは、すべてのガードネレラ属菌を単一の種として扱っています」と、ノースカロライナ州立大学のポスドク研究員であり、本論文の筆頭著者であるハンナ・バーマン氏は述べています。「この研究を行うために、私たちは独自のガードネレラ属菌ゲノムデータベースを構築し、異なる種を識別する方法を開発する必要がありました。これにより、より多くの研究者がガードネレラ属菌の多様性を研究できるようになることを期待しています。」

研究チームは、3つのコホート（無作為に抽出した2つの妊婦集団と、早産歴のある1つの集団）のシークエンシングデータを解析しました。そして、サンプルから抽出したガードネレラ属細菌のメタゲノム配列を解析し、特定のガードネレラ属細菌と早産との関連性の有無を調べました。

彼らは「決定的な証拠」は見つけられなかったものの、2つの驚くべき発見をした。

まず、研究チームはサンプルの中に、ガードネレラ属の 14 番目の種となる可能性のある種を特定しました。この研究以前には、13 種しか特定されていませんでした。

また、ガードネレラ属菌を含むサンプルのほとんどで、複数のガードネレラ属菌種が同じ微生物叢内に共存していることも判明しました。個々のサンプルには、2 種から 14 種の既知のガードネレラ属菌種すべてが見つかりました。

「通常、ある細菌種が環境に定着すると、同じ生態的地位を占め、同じ資源を消費する近縁種を排除すると考えられます」とキャラハン氏は言います。「細菌に関しては何でもあり得るとよく言いますが、今回の事例はそれでも異例です。また、微生物の総量が多い場合、ガードネレラ属細菌がその負荷の大部分を占めていることも分かりました。」

ガードネレラ菌が早産と関連していることを示す証拠は蓄積され続けていますが、その関係性の詳細は複雑です。今回の研究では、有害なガードネレラ菌は1種も発見されていません。おそらく、すべてが有害である可能性があります。これはまだ物語の終わりではありません。

研究者たちは、種の共存と微生物叢の構成の問題をさらに研究したいと考えている。

「膣マイクロバイオームは過小評価されています」とキャラハン氏は言います。「例えば、膣マイクロバイオームはラクトバチルス属の一種が優勢であることが多く、他の細菌を排除する環境を作り出します。それがなくなると、ガードネレラ属の細菌がそこに現れます。では、これらの細菌はどのように相互作用するのでしょうか？」

これらの疑問への答えは、BVのより効果的な治療法や、早産の予測・予防法の開発につながる可能性があります。本研究はそのプロセスにおける重要な一歩です。