細菌性膣炎の臨床基準によって分類されたサンプル群における膣マイクロバイオームの変化

Vaginal microbiome variances in sample groups categorized by clinical criteria of bacterial vaginosis.

• Hui-Mei Chen
• Tzu-Hao Chang
• Feng-Mao Lin
• Chao Liang
• Chih-Min Chiu
• Tzu-Ling Yang
• Ting Yang
• Chia-Yen Huang
• Yeong-Nan Cheng
• Yi-An Chang
• Po-Ya Chang
• Shun-Long Weng

抄録

背景:

最も一般的で再発する膣感染症の一つに細菌性膣炎（BV）がある。診断は「正常な」膣マイクロバイオームへの変化に基づいている；しかしながら、正常なマイクロバイオームは、生殖状態や民族性、さらにはこれらのグループ内の個人間でも異なるようである。BVの診断には、アムセル基準およびヌージェントスコアテストが広く使用されているが、これらのテストは異なる基準に基づいているため、膣内微生物群集の異なる変化を示している可能性がある。それにもかかわらず、これらの検査の結果をメタゲノミクス解析と比較した研究はほとんどありません。

BACKGROUND: One of the most common and recurrent vaginal infections is bacterial vaginosis (BV). The diagnosis is based on changes to the "normal" vaginal microbiome; however, the normal microbiome appears to differ according to reproductive status and ethnicity, and even among individuals within these groups. The Amsel criteria and Nugent score test are widely used for diagnosing BV; however, these tests are based on different criteria, and so may indicate distinct changes in the vaginal microbial community. Nevertheless, few studies have compared the results of these test against metagenomics analysis.

方法:

77名の参加者から採取した膣フローラサンプルを、Amsel基準およびNugentスコアテストに従って分類した。16SリボソームRNA遺伝子アンプリコンシーケンシングを用いて微生物群の組成を解析した。バイオインフォマティクス解析と多変量統計解析を用いて微生物の多様性と機能を評価した。

METHODS: Vaginal flora samples from 77 participants were classified according to the Amsel criteria and Nugent score test. The microbiota composition was analyzed using 16S ribosome RNA gene amplicon sequencing. Bioinformatics analysis and multivariate statistical analysis were used to evaluate the microbial diversity and function.

結果:

Amsel基準（A-）でBV陰性と診断された患者のうち、Nugentスコアテスト（N+）でBV陽性と診断されたのはわずか3％であったが、Amsel基準（A+）でBV陽性と診断された患者の半数以上がNugentスコアテスト（N-）でBV陰性と診断された。13の属は、BVテストによって定義されたBV状態（例えば、A-N-、A+N-、およびA+N+）の間で分布に有意な差を示した。最も多く存在する4つの分類群、Lactobacillus、Gardnerella、Prevotella、およびEscherichiaの変異がこの相違の大部分の原因となっていた。さらに、膣内微生物の多様性は、Nugentスコアテストで分類された3つのグループ（N-、N+、および中間フローラ）間では有意に異なっていたが、Amsel基準グループ間では異なっていた。細菌の走化性および上皮細胞の細菌の侵入のような多数の予測的な微生物機能は、複数のBVテストの間で有意に異なっていたが、A-とA+のグループの間では異なっていた。

RESULTS: Only 3 % of the participants diagnosed BV negative using the Amsel criteria (A-) were BV-positive according to the Nugent score test (N+), while over half of the BV-positive patients using the Amsel criteria (A+) were BV-negative according to the Nugent score test (N-). Thirteen genera showed significant differences in distribution among BV status defined by BV tests (e.g., A - N-, A + N- and A + N+). Variations in the four most abundant taxa, Lactobacillus, Gardnerella, Prevotella, and Escherichia, were responsible for most of this dissimilarity. Furthermore, vaginal microbial diversity differed significantly among the three groups classified by the Nugent score test (N-, N+, and intermediate flora), but not between the Amsel criteria groups. Numerous predictive microbial functions, such as bacterial chemotaxis and bacterial invasion of epithelial cells, differed significantly among multiple BV test, but not between the A- and A+ groups.

結論:

メタゲノミクス解析は、健康と疾病における膣内微生物の多様性に関する現在の理解を大きく広げることができます。また、メタゲノミクスによるプロファイリングは、BV検査のためのより信頼性の高い診断基準を提供する可能性があります。

CONCLUSIONS: Metagenomics analysis can greatly expand our current understanding of vaginal microbial diversity in health and disease. Metagenomics profiling may also provide more reliable diagnostic criteria for BV testing.