気道微生物叢のダイナミクスと、挿管された小児患者における人工呼吸器関連感染との関係

背景：機械的に換気された子供の気道微生物叢についてはほとんど知られていない。私たちは、臨床変数および可能性のある人工呼吸器関連感染症（VAI）に関連して、気道微生物叢を縦方向に、そして可能性のある微生物叢を特徴付けようとしました。 方法：連続気管吸引サンプルは、2017年6月から2018年7月までの米国の8つの小児集中治療室から、3歳未満の3歳未満の機械的に換気された被験者から前向きに得られました。被験者の人口統計、診断、臨床パラメーター、結果、抗生物質治療、および人工呼吸器関連感染（無駄）スコア。 結果：58人の患者から合計221のサンプルが処理され、197のサンプルが1000以上の読み取り基準（89％）を満たし、サンプルあたり平均43,000の読み取りがありました。被験者あたりのサンプル数の中央値は3（四分位範囲[IQR]：2-5）で、無駄なスコアの中央値は2（IQR：1-3）でした。プロテオバクテリアは、挿管期間を通じて最も高い観察された門であり、それに続いてしっかりとした作動性とアクチノバクテリアが続きました。アルファの多様性は、挿管日（p = .032）および無駄なスコア（p = .016）と負の関連がありました。無駄なスコアは、Mycobacterium Obuenseの減少、およびPeroris連鎖球菌、ポルフィロモナダ科（未分類種）、Veillonella atypica、および他のいくつかの分類群の増加に関連していました。臨床的に診断されたVAIに関連する微生物叢組成の特定のパターンは観察されませんでした。 結論：私たちのデータは、無駄なスコアの増加と挿管日数の増加とともに、アルファの多様性の減少を示しています。臨床的に診断されたVAIと関連する特定の微生物叢パターンはありませんでした。

BACKGROUND: Little is known about the airway microbiome in intubated mechanically ventilated children. We sought to characterize the airway microbiome longitudinally and in association with clinical variables and possible ventilator-associated infection (VAI). METHODS: Serial tracheal aspirate samples were prospectively obtained from mechanically ventilated subjects under 3 years old from eight pediatric intensive care units in the United States from June 2017 to July 2018. Changes in the tracheal microbiome were analyzed by sequencing bacterial 16S ribosomal RNA gene relative to subject demographics, diagnoses, clinical parameters, outcomes, antibiotic treatment, and the Ventilator-Associated InfectioN (VAIN) score. RESULTS: A total of 221 samples from 58 patients were processed and 197 samples met the >1000 reads criteria (89%), with an average of 43,000 reads per sample. The median number of samples per subject was 3 (interquartile range [IQR]: 2-5), with a median VAIN score of 2 (IQR: 1-3). Proteobacteria was the highest observed phyla throughout the intubation period, followed by Firmicutes and Actinobacteria. Alpha diversity was negatively associated with days of intubation (p = .032) and VAIN score (p = .016). High VAIN scores were associated with a decrease of Mycobacterium obuense, and an increase of Streptococcus peroris, Porphyromonadaceae family (unclassified species), Veillonella atypica, and several other taxa. No specific pattern of microbiome composition related to clinically diagnosed VAIs was observed. CONCLUSIONS: Our data demonstrate decreasing alpha diversity with increasing VAIN score and days of intubation. No specific microbiome pattern was associated with clinically diagnosed VAI.