メタゲノム解析からみた長期プロトンポンプ阻害薬使用が消化管細菌叢に及ぼす影響

• 研究課題/領域番号: 17K09365
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 東京医科大学 (2020, 2022); 国立研究開発法人国立国際医療研究センター (2017-2018)
• 研究代表者: 永田 尚義 東京医科大学, 医学部, 准教授 (10562788)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 腸内細菌 / 口腔内細菌 / 機能代謝遺伝子 / KEGG / マイクロバイオーム / 薬剤使用 / 多剤併用 / 酸分泌抑制薬 / 薬剤 / マイクロバイオータ / P-CAB / プロトンポンプ阻害薬

研究成果の概要

PPIとPotassium competitive acid blockers (PCAB)は、口腔内由来の菌種が腸内で増加しその菌種変動は極めて類似していた。一方、H2RAは、PPIやPCABと重複している菌種は少なく、腸内細菌の変動個数も乏しかった。また、PPI使用に伴い多剤耐性菌（ESKAPE病原菌）の割合が腸内で増加した。さらに、腸内細菌の機能遺伝子情報解析を行い、PPIとPCABはともに細菌のアミノ酸代謝、炭水化物代謝、ビタミン代謝が関連する細菌の遺伝子群が亢進している所見を認めた。PPI使用後、口腔内由来の細菌の増加や病原菌が増加したが、PPI中断に伴いこれらの菌種は減少した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤の中でも消化器系の薬剤、とくにPPIやPCABなど薬剤が最も影響度が強い。PPIやPCAB使用に伴う腸内細菌叢への影響は、ほか薬剤併用による相加的効果、口腔内細菌の流入、細菌が担う食物代謝機能の更新、日和見菌増加などの広範囲に認められた。胃酸分泌抑制薬による腸内環境への負の影響を示唆するものであり、適正な薬剤投与の適応や投与期間を見直す意義が強調された。

研究成果

• [雑誌論文] Clinical features and gut microbiome of asymptomatic Entamoeba histolytica infection (2020)
  • 著者名/発表者名: Yanagawa Y, Nagata N, Yagita K, Watanabe K, Okubo H, Kikuchi Y, Gatanaga H, Oka S, Watanabe K.
  • 雑誌名: Clin Infect Dis 巻: Epub 号: 9 ページ: e3163-e3171
  • DOI: 10.1093/cid/ciaa820
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cumulative evidence for reducing recurrence of colonic diverticular bleeding using endoscopic clipping versus band ligation: Systematic review and meta-analysis. (2020)
  • 著者名/発表者名: Nagata N, Niikura R, Ishii N, Kaise M, Omata F, Tominaga N, Kitagawa T, Ikeya T, Kobayashi K, Furumoto Y, Narasaka T, Iwata E, Sugimoto M, Itoi T, Uemura N, Kawai T.
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology and Hepatology 巻: Epub 号: 7 ページ: 1738-1743
  • DOI: 10.1111/jgh.15370
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Efficacy and Safety of Early vs Elective Colonoscopy for Acute Lower Gastrointestinal Bleeding (2020)
  • 著者名/発表者名: Niikura R, Nagata N, Yamada A, Honda T, Hasatani K, Ishii N, Shiratori Y, Doyama H, Nishida T, Sumiyoshi T, Fujita T, Kiyotoki S, Yada T, Yamamoto K, Shinozaki T, Takata M, Mikami T, Mabe K, Hara K, Fujishiro M, Koike K
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 158 号: 1 ページ: 168-168
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2019.09.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of bowel preparation on the human gut microbiome and metabolome (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagata N, Tohya M,, Fukuda S,,,, Suda W, Nishijima S,0, Takeuchi F, Ohsugi M, Tsujimoto T, Nakamura T, Shimomura A, Yanagisawa N, Hisada Y, Watanabe K, Imbe K, Akiyama J, Mizokami M, Miyoshi-Akiyama T, Uemura N, Hattori M.
  • 雑誌名: Scientific reports 巻: 11 号: 1 ページ: 4042-4042
  • DOI: 10.1038/s41598-019-40182-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 日本人の大規模メタゲノム解析から明らかにする薬剤が及ぼす腸内細菌叢変化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 永田尚義
  • 学会等名: 第94回 細菌学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸内細菌と健康 (2021)
  • 著者名/発表者名: 永田尚義
  • 学会等名: 第100回日本消化器内視鏡学会総会市民公開講座
  • 招待講演
• [学会発表] ショットガンメタゲノム解析による腸内細菌と消化器疾患との関連 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永田尚義
  • 学会等名: 第62回日本人類遺伝学会
  • 招待講演
• [学会発表] メタゲノムデータを用いた日本人腸内細菌叢と食・生活習慣の関連解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 遠矢真理、西嶋傑、永田尚義
  • 学会等名: 第91回日本細菌学会総会