1型糖尿病は世界中で900万人以上が罹患しており、そのうち約180万人が子どもと青少年である。この疾患と向き合う家族にとって負担は絶え間ない。インスリン、運動、食事を幼い頃から注意深く管理しなければならない。この疾患は複雑な遺伝的要因によって形成されるため、研究者たちは環境曝露も検討しており、その中には腸内に生息し、幼少期に劇的に変化する膨大な微生物群集も含まれる。
Mass General Brigham、Broad Institute of MIT and Harvard、およびHarvard T.H. Chan School of Public Healthの研究者らが主導した前向き研究の新たな知見は、子どもの腸内マイクロバイオームが成熟するペースが将来の疾患リスクに関する手がかりを握る可能性を示唆している。この研究はNature Metabolismに掲載された。
マイクロバイオームのタイミングに関連する3倍のリスク差
中心的な結果はその単純さにおいて際立っている。1型糖尿病の高い遺伝的リスクを持つ子どものうち、腸内マイクロバイオームの発達が早期にプラトーに達した子どもは、マイクロバイオームが期待される経過に沿って成熟し続けた子どもと比較して、疾患を発症するリスクが約3倍に達した。
言い換えれば、腸内微生物群集の組成だけでなく、その軌道そのもの、つまりその群集が発達と多様化を続けたのか、それともより早い段階で停滞したのかが重要であるように思われた。
遺伝学がマイクロバイオームの関連を修飾する
研究者らはまた、子どもの遺伝学がマイクロバイオームの成熟と疾患リスクの関連の強さに影響を与えることを発見した。この相互作用は、その関係がすべての子どもで一律ではないことを示唆している。遺伝的リスクと微生物の発達は孤立してではなく連動して作用するように思われ、このことが知見の単純な画一的な解釈を複雑にしている。
TEDDY研究の内部
この分析は、1型糖尿病の高い遺伝的リスクを持つ子どもを経時的に追跡してきた縦断的観察研究であるTEDDY Studyに基づいている。本研究では、チームは887人の子どもを追跡し、生後6年間に収集された12,000以上の便サンプルを分析し、各子どもの腸内マイクロバイオームがどのように変化したかをマッピングした。
参加者は4か国から集められた：
- フィンランド
- ドイツ
- スウェーデン
- アメリカ合衆国
同じ子どもを繰り返しサンプリングすることで、単一の時点で他人を比較するのではなく、研究者は個人内で成熟が展開するのを観察することができた。これは、問題がスナップショットではなくタイミングに関する場合に重要な利点である。
この研究は参加者間で3つの異なるマイクロバイオーム発達パターンを特定し、それらの軌道がどのように展開するかの違いがその後の疾患転帰と関連していた。
1型糖尿病においてタイミングが重要な理由
1型糖尿病は一晩で現れるものではない。免疫系は症状が目立つようになる何年も前からインスリン産生細胞を攻撃し始める。その隠れた期間を捉えるために、研究者らは血液検査でこの免疫攻撃の兆候が最初に検出された時、または子どもが1型糖尿病の臨床診断を受けた時に、その子どもが疾患プロセスを発症したと数えた。
このアプローチは、症状に基づく診断に組み込まれている遅延の一部を回避するため重要である。自己免疫の生物学的証拠に基づくことで、チームは疾患が臨床的に明らかになる前にマイクロバイオームの発達が分岐したかどうかを検討することができた。これは後ろ向きでは答えにくい問いである。
より早期の予測と予防に向けて
共同責任著者であり、Mass General Brigham Department of MedicineのChanning Division of Network MedicineのアソシエイトサイエンティストであるDaniel Wang氏は、より早期の知識が何を解き放つことができるかという観点からその重要性を位置づけた。
Wang氏は、1型糖尿病の疾患負担は子どもとその家族にとって大きく、幼い頃からインスリン、運動、食事の慎重な管理を必要とすると指摘した。同氏はさらに、糖尿病進行におけるマイクロバイオーム発達の役割を理解することで早期予測と予防戦略につながり、臨床医が疾患の臨床的発現を遅らせる、あるいは予防するためのより多くの選択肢を得られる可能性があると付け加えた。
家族にとって、その可能性は意義深い。生後数年間にリスク上昇を示すシグナルがあれば、インスリン産生細胞が枯渇するずっと前に、より厳密なモニタリング、食事介入、または予防試験への参加の機会が開かれる可能性がある。
適切な注意をもって知見を読む
いくつかの注意点に留意する必要がある。これは観察研究であるため、マイクロバイオームの成熟と疾患リスクの間の関連を明らかにすることはできるが、微生物発達の停滞が1型糖尿病を引き起こすことをそれ自体で証明することはできない。登録された子どもはすでに高い遺伝的リスクを持っていたために選ばれているため、結果はより広範な集団に一般化できない可能性がある。そしてマイクロバイオームの軌道は単純なダイヤルではない。それは食事、感染症、薬剤、地理、その他研究者が解きほぐし続けている無数の曝露を反映している。
チームが記録した遺伝的相互作用はまた、マイクロバイオームに基づくリスクシグナルが最終的には子どもの遺伝的プロファイルの代わりではなく、それと併せて解釈される必要があるかもしれないことを意味している。
より大きな全体像
1型糖尿病研究はますます上流へと移行しており、症状が現れる前の、免疫攻撃がすでに進行している時期に焦点を当てている。腸内マイクロバイオームは、原理的に修飾可能であり、自己免疫がしばしば始まるまさにその発達期間に成熟するため、その取り組みにおいて魅力的な標的である。
TEDDYコホートの長期追跡と密なサンプリングはこれらの結果に異例の重みを与え、4か国にまたがる研究から知見が得られたという事実は、何か実在するものが観察されているという主張を強めている。それでも、統計的シグナルを臨床ツールへと変換すること、つまり子どもの将来について親に有用で実行可能な情報を伝えられるものにするには、追加集団での検証と、マイクロバイオームの成熟を停滞させる実際の要因についてのより明確な全体像が必要であろう。
今のところ、この研究は容易な答えに抵抗してきたパズルに説得力のある一片を加えている。1型糖尿病の起源は、人生の最も初期の数年、子どもとともに成長する微生物群集の一部にあるのかもしれない。
この記事はMedical Xpressの報道に基づいています。元の記事を読む。
Originally published on medicalxpress.com
