投稿日：2019年9月

執筆者：コナン-Y-趙、ジョージア工科大学定量バイオサイエンス大学院生、サム-P-ブラウン博士、ジョージア工科大学准教授、アリソン-ラウファー-ハルピン博士、CDC科学革新統合局アソシエイトディレクター

医療提供者は、細菌感染症の治療能力に影響を与える2つの成長する危機に直面する可能性があります。抗生物質耐性と慢性（長期持続）感染症。

医療提供者と患者のための困難な組み合わせは、抗生物質耐性細菌によって引き起こされる慢性感染症です。CDCとのプロジェクトを通じて、Georgia TechのBrown Labは、慢性感染症を発症することが多い嚢胞性線維症（CF）患者の肺微生物叢を研究するための新しいアプローチを開発しました。

この作業は、これらの患者の治療を改善するのに役立ちます。

慢性感染症は、感染が解消される前に長い間治療する必要がある持続的な病気です。

慢性感染症は、感染が治癒する前に長い間治療する必

嚢胞性線維症（CF）の患者は、慢性感染症のリスクが特にあります。

CFの特徴の1つは、痰と呼ばれる肺の内部を覆う厚い粘液層の蓄積である。 この環境では、多くの種類の共生（非疾患原因）および有害な細菌が生き残ることができ、CF患者を肺感染の危険にさらされ続けています。 これらの感染症のために、CF患者はより多くの抗生物質に曝される。

肺マイクロバイオームの評価

マイクロバイオームは、天然に存在する細菌のコミュニティです。 抗生物質は、共生細菌と有害細菌の両方の天然組成を変化させることによって、微生物叢を混乱させる（不均衡）可能性がある。 ミクロバイオームが破壊されると、抗生物質耐性の病気の原因となる細菌が引き継ぎ、感染を引き起こす可能性があります。多くの研究で、肺のマイクロバイオーム構造と肺の機能（すなわち、肺がどれだけうまく機能するか）との間の関連性が見出されている。

肺のマイクロバイオーム構造と肺の機能との間の関連性が見出されている。

例えば、病原性（疾患を引き起こす）細菌の存在は、健康状態の悪化と関連している。

これらの研究は、非病原性（病気を引き起こすものではない）細菌が肺機能の維持を助けなければならない中心的な役割を示唆している。 しかし、これらの細菌（主に口、鼻、または喉の中の相応の口腔細菌）がより良い健康の指標であるか、または肺微生物生態系の病原性細菌を積極的に保

この重要な問題に対処するために、ブラウン研究室は実験モデルを構築しましたCF肺感染マイクロバイオームの外部アイコン。 “総合的な痰”の調理法はCFの患者の肺で見つけられる痰をまねる。 実験室では、最大12種の細菌種の定義された組み合わせをモデルに追加します。

一緒に、これらの12の細菌種は、CFを持つ人々の肺内の細菌コミュニティの90％以上を占めています。

一緒に、これらの12の細菌種は、CFを持つ人々の肺 これらの細菌の半分は、一般的な病原性（疾患を引き起こす）細菌（例えば、黄色ブドウ球菌、緑膿菌）である。 細菌の残りの部分は、多くの場合、CFを持つ人々の肺に見られる主に非病原性口腔細菌です。このモデルの結果は、特定の口腔細菌がCF肺内の病気の原因となる細菌の成長を遅らせることができるという考えを支持する。

しかし、CF患者を治療するために一般的に使用される抗生物質を追加すると、これらの「保護的な」口腔細菌はすぐに一掃されます。 これにより、抗生物質に耐性のある既存の病気の原因となる細菌が成長し、引き継ぐことができ、病気を引き起こすことができます。

治療のパーソナライズ

抗生物質の処方と使用を改善することは、感染症を効果的に治療し、不要な抗生物質の使用によって引き起こされる害から患者を保護し、抗生物質耐性と戦うために重要です。

マイクロバイオームデータとCF肺マイクロバイオームの数学的モデルを使用して、ブラウンラボは、各細菌種がお互いにどのように影響を与えるか、およ この情報を武器に、研究室は予測を行い、抗生物質の選択と治療を改善することを目標にそれらをテストしています。

そこから、研究室は、抗生物質と、潜在的に、プロバイオティクス（一般的に安全であると認識されている生きている非疾患を引き起こす細菌）を組