Perinatal Antibiotic Exposure and Childhood Infection Risk: Insights from a Large Retrospective Cohort Study

Perinatal Antibiotic Exposure and Childhood Infection Risk: Insights from a Large Retrospective Cohort Study

Highlight

  • Perinatal antibiotic exposure occurred in 28% of healthy term infants studied.
  • There was no statistically significant association between perinatal or early infant antibiotic use and subsequent infection-related hospitalizations up to 6 years of age.
  • Findings contribute to clarifying the uncertain role of intrapartum and neonatal antibiotic exposure in childhood infection susceptibility.
  • Large multicenter cohort and rigorous statistical adjustments enhance the reliability of these conclusions.

Study Background

Antibiotic administration during pregnancy, childbirth (intrapartum), and early infancy is a common clinical practice to prevent or treat infections, aiming to safeguard maternal and neonatal health. However, concerns have emerged from epidemiological data suggesting that such early-life antibiotic exposures could alter the microbiome or immune development, potentially increasing susceptibility to infections during childhood. Despite accumulating observational evidence, the specific contribution of antibiotics given during the intrapartum period or within the first days of life to subsequent infection risk remains poorly defined. This knowledge gap limits clinicians’ ability to weigh risks and benefits when administering antibiotics around the time of birth.

Study Design

This investigation was a retrospective cohort study involving 13,919 healthy term infants drawn from 24 primary pediatric practices. The cohort was followed longitudinally up to 6 years of age. The primary exposure was defined as perinatal antibiotic use, specifically intravenous antibiotics administered either during the maternal hospital admission for childbirth (intrapartum) or to the infant within three days of birth. In addition, a secondary exposure group included early infant antibiotics, defined as any antibiotics administered to the infant during the first three months of life, inclusive of the perinatal period.

The primary outcome was infection-related inpatient hospital encounters documented during the follow-up period. The study employed multivariable-adjusted Cox proportional hazards models and marginal means/rates models to assess associations between antibiotic exposure and infection risk while controlling for potential confounders.

Key Findings

Among the cohort, 3,936 infants (28%) had documented perinatal antibiotic exposure. Over the 6-year follow-up, 1,294 children (9.3%) had a total of 1,619 inpatient admissions, of which 988 (61%) were related to infections.

Infection-related hospitalizations affected 6.7% of children exposed to perinatal antibiotics compared to 5.8% of unexposed children, yielding a risk difference of 1.2% (95% CI 0.3% to 2.1%, p=0.005). However, when adjusting for confounding factors, the association between perinatal antibiotic exposure and infection-related admissions was no longer statistically significant. The adjusted hazard ratio (aHR) from the Cox model was 1.16 (95% CI 0.95–1.51, p=0.15), and from the marginal rates/means model, the aHR was 1.22 (95% CI 0.98–1.51, p=0.08).

Similarly, early infant antibiotic exposure within the first three months did not show a statistically significant association with infection-related hospitalizations in adjusted analyses.

Expert Commentary

This study provides valuable clarification in an area complicated by potential confounding factors and heterogeneous definitions of antibiotic exposure. The initial unadjusted increased risk observed likely reflects that infants who receive perinatal antibiotics may differ in important clinical ways, such as increased baseline risk for infections or other comorbidities.

Adjusted analyses indicate no definitive causal relationship between early antibiotic exposure and increased risk of serious childhood infections requiring hospitalization. These findings align with current understanding that judicious antibiotic use during delivery and early infancy remains a critical component of preventive care without demonstrable long-term infectious risk when appropriately applied.

Limitations of the study include its retrospective observational design and reliance on electronic health record data, which may not capture all antibiotic exposures or outpatient infection events. Moreover, the cohort consisted of healthy term infants, which may limit generalizability to preterm or medically complex neonates. Further prospective studies with microbiome and immune function assessments could elucidate potential subclinical or nuanced effects of early antibiotic exposure.

Conclusion

In this large, multicenter retrospective cohort, intravenous antibiotic exposure in the perinatal period or early infancy was not associated with a statistically significant increase in subsequent infection-related hospitalizations during early childhood. These results support the continued use of perinatal antibiotics when indicated, addressing a critical clinical question amid concerns regarding antibiotic stewardship and childhood health outcomes.

Future research should explore the biological mechanisms underlying antibiotic-microbiome-immune interactions and investigate vulnerable populations to refine clinical guidelines.

Funding and ClinicalTrials.gov

This study was supported by the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, part of the National Institutes of Health, under grant K23 HD088753. There is no mention of clinical trial registration.

References

1. Coggins SA, Quarshie W, Grundmeier RW, Shu D, Gerber JS, Dhudasia MB, Puopolo KM, Mukhopadhyay S. Perinatal antibiotic exposure and risk of childhood infections: a retrospective cohort study. Lancet Regional Health Americas. 2025 Oct 16;52:101264. doi: 10.1016/j.lana.2025.101264. PMID: 41141570; PMCID: PMC12553004.

2. Zimmermann P, Curtis N. The effect of antibiotics on the composition of the intestinal microbiota – a systematic review. J Infect. 2019 Jan;79(6):471-489. doi:10.1016/j.jinf.2019.07.010.

3. Fouhy F, Guinane CM, Hussey S, Wall R, Ryan CA, Dempsey EM, Murphy B, et al. High-throughput sequencing reveals the incomplete, short-term recovery of infant gut microbiota following parenteral antibiotic treatment with ampicillin and gentamicin. Antimicrob Agents Chemother. 2012 Nov;56(11):5811-20. doi:10.1128/AAC.01001-12.

周産期抗生物質曝露と小児期感染リスク:大規模後向きコホート研究からの洞察

周産期抗生物質曝露と小児期感染リスク:大規模後向きコホート研究からの洞察

ハイライト

  • 研究された健康な満期児の28%に周産期抗生物質曝露が見られました。
  • 周産期または早期乳児期の抗生物質使用と6歳までの感染症関連入院との間に統計的に有意な関連は見られませんでした。
  • 本研究の結果は、分娩時および新生児期の抗生物質曝露が小児期の感染症感受性に与える影響の不確定な役割を明確化するのに貢献しています。
  • 多施設コホートと厳密な統計調整により、これらの結論の信頼性が向上しました。

研究背景

妊娠中、分娩時(分娩中)、および早期乳児期の抗生物質投与は、感染症の予防や治療を目的として一般的な臨床実践であり、母体と新生児の健康を守ることを目指しています。しかし、疫学データから、このような早期生活での抗生物質曝露が腸内細菌叢や免疫発達を変化させ、小児期の感染症への感受性を増加させる可能性があるという懸念が出てきました。観察的証拠が蓄積しているにもかかわらず、分娩中の期間や生後数日のうちに投与される抗生物質がその後の感染リスクに与える具体的な寄与はまだ十分に定義されていません。この知識の空白は、出産時に抗生物質を投与する際のリスクと利益を評価する能力を制限しています。

研究デザイン

本研究は、24の一次小児科診療所から抽出された13,919人の健康な満期児を対象とした後向きコホート研究でした。コホートは6歳まで縦断的に追跡されました。主な曝露は、分娩中の母親の入院時(分娩中)または生後3日以内の新生児に対して静脈内投与された抗生物質を定義しました。また、副次的な曝露グループには、生後3ヶ月以内に投与された抗生物質(周産期を含む)が含まれました。

主なアウトカムは、追跡期間中に記録された感染症関連の入院でした。研究では、多変量調整コックス比例ハザードモデルと周辺平均/率モデルを使用して、抗生物質曝露と感染リスクの関連を評価し、潜在的な混在要因を制御しました。

主要な知見

コホートの中で3,936人(28%)の乳児が周産期抗生物質曝露の記録がありました。6年間の追跡期間中、1,294人の子ども(9.3%)が合計1,619回の入院があり、そのうち988回(61%)が感染症に関連していました。

感染症関連の入院は、周産期抗生物質曝露を受けた子どもの6.7%と未曝露の子どもの5.8%に見られ、リスク差は1.2%(95% CI 0.3% 〜 2.1%,p=0.005)でした。しかし、混在要因を調整した後、周産期抗生物質曝露と感染症関連入院の関連は統計的に有意ではなくなりました。コックスモデルの調整済みハザード比(aHR)は1.16(95% CI 0.95 〜 1.51,p=0.15)で、周辺率/平均モデルのaHRは1.22(95% CI 0.98 〜 1.51,p=0.08)でした。

同様に、生後3ヶ月以内の早期乳児期抗生物質曝露も調整分析では統計的に有意な関連は見られませんでした。

専門家のコメント

本研究は、潜在的な混在要因と抗生物質曝露の定義の異質性により複雑化する領域において重要な明確化を提供しています。当初の未調整のリスク上昇は、周産期抗生物質を受ける乳児が感染症の基線リスクや他の併存疾患が異なる重要な臨床的な違いがあることを反映している可能性があります。

調整分析の結果、早期抗生物質曝露と深刻な小児期感染症のリスク増加との間には明確な因果関係がないことが示唆されています。これらの結果は、現在の理解と一致しており、分娩時と早期乳児期の適切な抗生物質使用は、長期的な感染リスクが示されない限り、予防ケアの重要な部分であることが示されています。

研究の制限点には、後向き観察研究設計と電子カルテデータへの依存が含まれます。これらはすべての抗生物質曝露や外来感染症イベントを捉えていない可能性があります。さらに、コホートは健康な満期児で構成されているため、早産児や医療的に複雑な新生児への一般化が制限される可能性があります。腸内細菌叢や免疫機能の評価を行う前向き研究により、早期抗生物質曝露の潜在的なサブクリニカルまたは微細な効果が解明される可能性があります。

結論

この大規模な多施設後向きコホート研究では、周産期または早期乳児期の静脈内抗生物質曝露が小児期の感染症関連入院の統計的に有意な増加とは関連していないことが示されました。これらの結果は、必要に応じて周産期抗生物質を使用し続けることの正当性を支持し、抗生物質の適正使用と小児期の健康結果に関する懸念の中で重要な臨床的な問いに対処しています。

今後の研究では、抗生物質-腸内細菌叢-免疫相互作用の生物学的メカニズムを解明し、脆弱な集団を調査することで、臨床ガイドラインを精緻化することが望まれます。

資金提供とClinicalTrials.gov

本研究は、国立衛生研究所の一部であるEunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Developmentの助成金K23 HD088753によって支援されました。臨床試験登録に関する言及はありません。

参考文献

1. Coggins SA, Quarshie W, Grundmeier RW, Shu D, Gerber JS, Dhudasia MB, Puopolo KM, Mukhopadhyay S. 周産期抗生物質曝露と小児期感染リスク:後向きコホート研究. Lancet Regional Health Americas. 2025年10月16日;52:101264. doi: 10.1016/j.lana.2025.101264. PMID: 41141570; PMCID: PMC12553004.

2. Zimmermann P, Curtis N. 抗生物質が腸内細菌叢の構成に与える影響:系統的レビュー. J Infect. 2019年1月;79(6):471-489. doi:10.1016/j.jinf.2019.07.010.

3. Fouhy F, Guinane CM, Hussey S, Wall R, Ryan CA, Dempsey EM, Murphy B, et al. 親から投与されたアンピシリンとジェナミシンによる抗生物質治療後の乳児腸内細菌叢の不完全な短期回復:高通量シーケンスによる解析. Antimicrob Agents Chemother. 2012年11月;56(11):5811-20. doi:10.1128/AAC.01001-12.

围产期抗生素暴露与儿童感染风险:大型回顾性队列研究的见解

围产期抗生素暴露与儿童感染风险:大型回顾性队列研究的见解

亮点

  • 在所研究的健康足月婴儿中,28% 的婴儿有围产期抗生素暴露。
  • 围产期或早期婴儿抗生素使用与6岁前感染相关住院之间没有统计学上的显著关联。
  • 研究结果有助于澄清分娩和新生儿期间抗生素暴露在儿童感染易感性中的不确定作用。
  • 多中心大样本队列和严格的统计调整增强了这些结论的可靠性。

研究背景

妊娠、分娩(产时)和早期婴儿期间使用抗生素是常见的临床实践,旨在预防或治疗感染,保护母婴健康。然而,流行病学数据表明,这种早期生活中的抗生素暴露可能会改变微生物群或免疫发育,从而增加儿童期感染的易感性。尽管有越来越多的观察证据,但在产时或出生后前几天给予的抗生素对随后感染风险的具体贡献仍不明确。这一知识缺口限制了临床医生在围产期使用抗生素时权衡风险和收益的能力。

研究设计

这项研究是一项回顾性队列研究,涉及从24家初级儿科诊所抽取的13,919名健康足月婴儿。该队列纵向随访至6岁。主要暴露定义为围产期抗生素使用,具体指在母亲分娩住院期间(产时)或婴儿出生后三天内静脉注射的抗生素。此外,次级暴露组包括早期婴儿抗生素,定义为婴儿出生后前三个月内使用的任何抗生素,包括围产期。

主要结局是在随访期间记录的感染相关住院事件。研究采用多变量调整的Cox比例风险模型和边际均值/率模型评估抗生素暴露与感染风险之间的关联,同时控制潜在的混杂因素。

关键发现

在队列中,3,936名婴儿(28%)有围产期抗生素暴露记录。在6年的随访中,1,294名儿童(9.3%)共发生1,619次住院,其中988次(61%)与感染有关。

感染相关住院影响了6.7%的围产期抗生素暴露儿童,而未暴露儿童的比例为5.8%,风险差异为1.2%(95% CI 0.3% 至 2.1%,p=0.005)。然而,在调整混杂因素后,围产期抗生素暴露与感染相关住院之间的关联不再具有统计学意义。Cox模型的调整风险比(aHR)为1.16(95% CI 0.95–1.51,p=0.15),边际均值/率模型的aHR为1.22(95% CI 0.98–1.51,p=0.08)。

同样,调整分析显示,出生后前三个月的早期婴儿抗生素暴露与感染相关住院之间也没有统计学上的显著关联。

专家评论

这项研究在一个存在潜在混杂因素和抗生素暴露定义不一致的领域提供了宝贵的澄清。最初未调整的增加风险可能反映了接受围产期抗生素的婴儿在临床上可能存在重要差异,如感染基线风险增加或其他合并症。

调整分析表明,早期抗生素暴露与严重儿童感染住院风险增加之间没有明确的因果关系。这些发现与目前的理解一致,即在分娩和早期婴儿期间合理使用抗生素仍然是预防护理的关键组成部分,适当应用时不会产生明显的长期感染风险。

研究的局限性包括其回顾性观察设计和依赖电子健康记录数据,后者可能无法捕捉所有抗生素暴露或门诊感染事件。此外,队列由健康足月婴儿组成,这可能限制了其对早产儿或医学复杂新生儿的推广性。进一步的前瞻性研究结合微生物组和免疫功能评估可以阐明早期抗生素暴露的潜在亚临床或细微效应。

结论

在这项多中心大型回顾性队列研究中,围产期或早期婴儿静脉注射抗生素暴露与早期儿童期感染相关住院的风险增加没有统计学上的显著关联。这些结果支持在必要时继续使用围产期抗生素,解决了在关注抗生素管理和儿童健康结果背景下的一项关键临床问题。

未来的研究应探索抗生素-微生物组-免疫相互作用的生物学机制,并调查易感人群以完善临床指南。

资金来源和ClinicalTrials.gov

本研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)下属的尤妮斯·肯尼迪·施赖弗国家儿童健康与人类发展研究所(Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development)资助,资助编号K23 HD088753。未提及临床试验注册。

参考文献

1. Coggins SA, Quarshie W, Grundmeier RW, Shu D, Gerber JS, Dhudasia MB, Puopolo KM, Mukhopadhyay S. 围产期抗生素暴露与儿童感染风险:一项回顾性队列研究。Lancet Regional Health Americas. 2025年10月16日;52:101264。doi: 10.1016/j.lana.2025.101264。PMID: 41141570;PMCID: PMC12553004。

2. Zimmermann P, Curtis N. 抗生素对肠道微生物组成的影响——系统评价。J Infect. 2019年1月;79(6):471-489。doi:10.1016/j.jinf.2019.07.010。

3. Fouhy F, Guinane CM, Hussey S, Wall R, Ryan CA, Dempsey EM, Murphy B, 等。高通量测序揭示了静脉注射氨苄西林和庆大霉素治疗后婴儿肠道微生物组的不完全短期恢复。Antimicrob Agents Chemother. 2012年11月;56(11):5811-20。doi:10.1128/AAC.01001-12。

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