
“操纵”肠道微生物以防治疾病?学术界对这个领域的热情一直居高不下,在第31届欧洲消化疾病周(UEGW 2023)上也有多项围绕肠道微生物的基础、转化和临床研究报告,不仅放射到整个消化系统,还涉及到全身其他脏器。今天简要介绍其中四项研究,管中窥豹,以见一斑。
胰腺炎-微生物组预测严重程度(P-MAPS):一项前瞻性、估计多中心转化研究
直肠微生物组可作为急性胰腺炎严重程度的早期生物标志物
急性胰腺炎(AP)是常见的消化系统急症之一,是由于多种原因导致胰酶在胰腺内被激活,引起胰腺组织自身消化所致。多数AP的临床病程较轻,20%~25%进展为中度胰腺炎、约10%进展为重症胰腺炎,局部炎症严重且伴有全身多器官功能障碍。临床上缺乏可靠的预测疾病进展风险的生物标志物或评分系统,在UEGW 2023上报告的P-MAPS研究提供了一个新的解决思路。
来自欧洲不同国家的16个中心参与了这项研究,纳入了450名AP患者,在入院后72 h内采集口腔拭子和直肠拭子并测序。主要终点是口腔肠道微生物组与修订后的胰腺炎亚特兰大分类及严重程度的相关性。次要终点是口腔肠道微生物组与死亡率及住院时间的相关性。
最终对424名患者的832份样本进行了测序,在除外不符合入组要求的患者以及对微生物数据标准化后,共有409个口腔样本和391个直肠样本可用于后续分析。
分析结果显示,直肠样本的菌群β多样性在不同的修订后胰腺炎亚特兰大分类(Bray-Curtis,P=0.009)、胰腺炎严重程度(Bray-Curtis,P=0.008)、死亡率(Bray-Curtis,P=0.006)和住院时间(Bray-Curtis,P=0.043)的人群间有显著差异。在带入74个潜在的混杂变量(如饮酒、吸烟和抗生素等)后,结果仍有显著意义。
在直肠样本的菌群α多样性以及口腔样本的菌群β多样性或α多样性上,不同人群间未见差异。
研究者利用不同丰度的分类群建立了一个严重程度分类方法,其受试者工作特征曲线下面积达到了80%。
C. Ammer-Herrmenau, et al. Pancreatitis – Microbiome as Predictor of Severity (P-MAPS): A Prospective International Multicentre Translational Study. UEG Week 2023 OP083. UEG Journal. 2023;11 (S8): 82-83.

荷兰微生物组项目队列研究发现结直肠癌癌前病变的进展与肠道微生物群有关
发生结直肠癌/癌前病变前,肠道微生物组已有变化,有助于结直肠癌的预测和预防
结直肠癌(CRC)是由癌前病变(结直肠腺瘤或锯齿状息肉)进展而来,及时切除这些病变是CRC的有效预防措施。但当前缺少灵敏、特异的非侵入性检测方法。既往研究已发现,CRC患者的肠道菌群不同于一般人群。这项大规模的前瞻性研究探索了肠道菌群与CRC癌前病变的关系。
研究人员将荷兰微生物组项目(一项包括8208人的大规模前瞻性人群研究)的数据与荷兰全国病理学数据库进行了关联,找出过去50年中该队列里具有结肠活检资料的个体,分析了在粪便采样前已经出现CRC或CRC癌前病变的个体(2000~2015年,n=214)和在粪便取样后才出现病变的个体(2015~2022年,n=305)的肠道微生物组的功能、组成和宏基因组组装的基因组菌株谱,并将结果与202名结肠镜检查结果正常的普通人进行对比。
研究者还使用多因素回归和置换多元方差分析法分析了临床表型(如病变类型和大小)与微生物组组成和功能的关系。为更深入地了解细菌谱以及特定菌种的功能,研究人员还通过使用宏基因组组装和装箱方法从宏基因组数据中重建细菌的基因组来加以研究。
研究发现,采样后出现结肠病变的个体的微生物组多样性增加(FDR<0.05)。采样前已有病变或采样后发生病变的患者之间,以及不同类型病变(CRC、高级别不典型增生,低级别不典型增生或锯齿状息肉)的患者之间,肠道微生物组的组成和功能有明显差异(adonis分析,FDR<0.005),来自毛螺菌科的菌种、罗氏菌属和真杆菌属与未来出现病变有关,Roseburia属和真细菌属与病变的未来发展有关,相关功能涉及甲烷生成、需氧菌素、queuosine和黄素的生物合成以及赖氨酸的降解。微生物组组成对未来出现病变和CRC具有中等预测能力(AUROC约0.7)。
这项研究发现,未来发生CRC/癌前病变的患者的肠道微生物组与普通人群显著不同,这意味着肠道微生物组可能参与了CRC的发展。研究第一作者荷兰格罗宁根大学医学中心Ranko Gacesa博士认为,肠道微生物可以改进现有CRC的检测,推进癌前病变和癌症的早期发现。
R. Gacesa, et al. Development of Precancerous Colonic Lesions is Associated with Gut Microbiota in the Dutch Microbiome Project Cohort Study. UEG Week 2023 OP118. UEG Journal. 2023;11 (S8): 115.

从敌人到朋友:探索“致病共生的”肠道细菌分泌的新型化合物减轻IBD炎症的能力
“致病”的拟杆菌可分泌抗炎化合物,减轻IBD
“致病共生菌”是指在特定条件下对人体有害的共生菌,例如,拟杆菌属是消化道中最主要的厌氧菌之一,但它与溃疡性结肠炎和克罗恩病都有关,它产生的一些物质可增加肠细胞和杯状细胞系中促炎细胞因子的表达。
来自澳大利亚的这项研究探索了拟杆菌这类“致病共生菌”所分泌的化合物对IL-23-、IL-6-JAK/STAT信号通路的影响。
研究人员发现,在携带STAT3报告基因的细胞系中,来自健康人粪便分离物的培养上清液具有一系列免疫调节能力。选择其中表现出抑制作用的6个分离株行进一步研究,发现上清液的<3 kDa和>3 kDa的组分中都含有抑制性化合物,对蛋白酶K处理的敏感性不同,这表明同一分离株可分泌多种免疫调节生物活性物质。这6个分离株均与拟杆菌属密切相关。
这6个分离株的上清液还能抑制小鼠和人类离体细胞中促炎基因的表达,不同宿主间存在变异性。其中,分离株HS183和HS811的上清液经直肠灌入后可降低Winnie小鼠结肠炎活动度并可调节促炎标志物。
研究人员认为,传统上被认为参与了IBD发病、是致病菌的细菌也有能力分泌抗炎化合物,若能人为控制,也许可作为新的治疗方法。
H. Reed, et al. From Enemies to Friends: Exploring the Capacity of Novel Compounds Secreted by “Pathobiont” Gut Bacteria to Attenuate Inflammation in IBD. UEG Week 2023 OP121. UEG Journal. 2023;11 (S8): 21. 117-118
粪菌移植治疗严重和严重复杂艰难梭菌感染(CDI)的疗效和安全性
粪菌移植可安全、有效地治疗严重CDI和严重复杂性CDI
艰难梭菌感染(CDI)可并发多种严重并发症,包括血液感染、中毒性巨结肠、死亡等,给医疗系统带来沉重负担。粪菌移植(FMT)已被用于复发性CDI的治疗。意大利学者报告了FMT在重症CDI感染中的疗效和安全性。
研究纳入了2013年6月至2023年1月在当地接受FMT治疗的重症CDI连续性病例。根据国际指南定义严重CDI和严重复杂性CDI。主要终点是FMT后8周CDI的临床缓解(定义为腹泻的缓解),次要终点是90天的总生存率和FMT的安全性。
FMT简要步骤:口服万古霉素和肠道清洁预处理3天,使用来自单一供体的含至少50 g新鲜粪便的溶液(2017年之前)或冷冻粪便的溶液(2017年之后),通过结肠镜植入。所有患者至少接受一次FMT。此外,在2015年之后,给这部分患者连续行FMT,即重复进行FMT直到腹泻消失。
研究期间,共纳入85名患者。其中71例为重度CDI,14例为重度复杂性CDI。患者平均年龄73岁,CDI复发次数中位数为2次。39名患者有质子泵抑制剂长期用药史,68名患者在FMT前30天有过抗生素治疗,72名患者住院,24名患者卧床不起。平均Charlson共病指数为5.5。44名患者接受了连续FMT,共158次FMT手术。多数手术使用来自无关捐赠者(n=137,86.7%)的冷冻粪便(n=102,64.6%)。
结果显示,76名患者(89.4%)CDI消退(其中65名为严重CDI,11名为严重复杂性CDI)。36名CDI患者(47.4%)仅进行一次FMT即治愈。
15名患者(17.6%)在12周的随访期内死亡,其中7人死于严重的CDI。无病例因FMT死亡。4名患者(4.7%)出现严重不良事件:其中3名患者出现血流感染,1名慢性心力衰竭患者在FMT后出现急性心力衰竭。所有这些事件都是一过性的,在几天内消退。
上述结果提示,FMT是治疗严重和严重复杂性CDI有效且安全的治疗方法,与中期较高的总生存率有关。
G. Ianiro, et al. Efficacy and Safety of Fecal Microbiota Transplantation for the Treatment of Severe and Severe-Complicated Clostridioides Difficile Infection: Report from A Large-volume FMT Center. UEG Week 2023 OP120. UEG Journal. 2023;11 (S8): 21. 117
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