Sputum microbiota and inflammatory subtypes in asthma, COPD, and its overlap

Sputum microbiota and inflammatory subtypes in asthma, COPD, and its overlap – ScienceDirect

喘息、COPDにおける喀痰微生物叢と炎症性サブタイプ、およびそれらのオーバーラップ

背景喘息-慢性閉塞性肺疾患（COPD）のオーバーラップ（ACO）における気道微生物群は未だ不明である。

目的 ACOが豊富な集団を対象としたこの研究は、ACOおよびACOと慢性気道疾患でしばしば検出される混合性顆粒球炎症における気道微生物群を明らかにすることを目指している。

方法これは観察的横断研究である。気流制限を伴う喘息、ACO、およびCOPDの患者が登録された。血液検査、肺機能、呼気中一酸化窒素、および痰の検査が行われた。痰の微生物群は16S rRNA遺伝子配列決定技術を用いて評価された。

結果合計112人の患者（喘息13人、ACO67人、COPD32人）が検査された。3つの疾患間でα多様性に有意な差はなかった。門バクテロイデス、綱バクテロイディア、属ポルフィロモナスの相対的な豊富さは好酸球性炎症の減少と関連しており、ACOではCOPDに比べて有意に低かった。痰の炎症サブタイプの比較では、ヘモフィルスの割合は混合性顆粒球サブタイプで数値上最も高く、次いで好中球サブタイプであった。同様に、ヘモフィルスの割合は中間-高（2%-8%）痰好酸球群で最も高く、重度（≥8%）好酸球群で最も低かった。臨床的には、ヘモフィルスの割合は痰の症状と関連していた。最後に、ストレプトコッカスの割合は高い血液好酸球数と最も重度の気流制限と関連していた。

Fig 1. Sputum microbiota among patients with asthma with airflow limitation, ACO, and COPD. Relative abundances of bacteria at levels of (A) phylum, (B) class, and (C) genus. Bacteria for which relative abundance is 1% or more are presented. ∗The relative abundances of phylum Bacteroidetes,∗ class Bacteroidia,∗ and genera Porphyromonas∗ differed significantly across the 3 diseases (P < .05 by the Kruskal-Wallis test) with differences between COPD and ACO (P < .05 by the Steel-Dwass test for all). †The relative abundance of Fusobacterium differed significantly across the 3 diseases (P < .05 by the Kruskal-Wallis test) with differences between COPD and ACO (P < .05 by the Steel-Dwass test for all).

Fig 6. A, Frequencies of patients with at least 1 exacerbation necessitating antibiotics in the previous year, stratified by the presence or absence of blood eosinophilia and severe airflow limitation (upper panel) (P = .03 across the 4 groups, by the Kruskal-Wallis test) and those within the top quartile of Streptococcus (lower panel) (P = .02 across the 4 groups). B, Blue bars indicate patients with asthma; red bars, ACO; green bars, COPD.

結論痰中のバクテロイディアおよびポルフィロモナスの豊富さは好酸球の低い表現型と関連しており、ACOはこれらの分類群の減少によって特徴づけられる可能性がある。痰中の好酸球がわずかに増加している場合でも、閉塞性気道疾患の治療においてヘモフィルスの存在を考慮する必要があることを示している。