菌群移植(FMT)可有效治疗艰难梭状芽孢杆菌感染(CDI),通过恢复宿主肠道微生物多样性和功能来发挥作用。
研究者正在探讨菌群移植应用于免疫介导相关疾病,如过敏性疾病、炎症性肠病和自身免疫性疾病的治疗情况。过敏伴随着菌群紊乱,通过FMT恢复菌群平衡以治疗过敏疾病的策略是合理的,但FMT在免疫介导疾病如过敏疾病中的实际应用出现了支持和反对的不同声音。
近期一篇发表于过敏领域顶级刊物Allergy的论文对正反观点进行了汇总,并指出现有研究不足,进而对未来如何解决这些问题提出了看法。现将原文编译整理,希望本文能够为领域内的相关人士和诸位读者带来一些参考。
文献简介
ProsandCons:IsFecalMicrobiotaTransplantationasafeandefficienttreatmentoptionforgutdysbiosis?争议:针对肠道紊乱,菌群移植是否是一种安全有效的治疗选择?期刊:AllergyIF=8.71发表时间:通讯作者:TomMarrs作者单位:Children’sAllergies,SouthWing,StThomas’Hospital,WestminsterBridgeRoad,Lambeth,London,SE17EH,UK主要观点:
支持观点
反对观点
1.菌群失衡可能促进多种慢性疾病的病理生理改变,基于微生态调节进行疾病的治疗及预防是合理的。
1.由于免疫介导的慢性疾病中,驱动菌群失调的生态因素,病理进展时间线,菌群对疾病的因果贡献不确定,使用FMT的理由可能比较单薄,风险收益比不合理。
2.FMT可以纠正宿主营养不良、促进有益微生物的定植和使宿主暂时接触有益微生物。
2.FMTs的概念、机制和生态过程理解受限,难以合理安排治疗时间和给药方案,微生态失调能否得以纠正也难以保证。
3.国际指南推荐抗生素治疗后行FMT以治疗rCDI。
3.免疫系统受损患者(如过敏性疾病和自身免疫性疾病)若在FMT过程中接触到外源菌,可能会产生不良事件。
4.剖腹产、抗生素、城市化和工业化通过破坏肠道微生物促进疾病发生,FMT可恢复肠道微生态。
4.无意识的供体菌群传递,可能会增加慢性疾病发生的潜在风险,因此需要从中长期对安全性进行评估。
5.增加肠道菌群的多样性,并对过敏婴儿补充有益微生物,可缓解过敏性疾病。
1.赞成声音
诸多国家临床指南均认为FMT是治疗CDI的绝佳策略,如果对供体进行严格的病原菌筛查,则FMT安全且副反应少。
肠道菌群失调与一系列免疫介导的慢性疾病发生有关。一项针对炎症性肠病(IBD)的综述报道指出,FMT在溃疡性结肠炎、克罗恩病及结肠袋炎的临床缓解率分别为36%,50.5%和21.5%。即使疾病病因多样,FMT仍是一种很有前途的肠道紊乱调节方法。
流行病学证据表明,农牧、城市化进程、人类迁移和宠物饲养等与过敏性疾病发展高度相关。基于培养、分子和测序的研究表明,湿疹和过敏婴幼儿肠道会发生肠道菌群失调。
无菌小鼠肠道淋巴组织发育不成熟,缺乏粘膜T调节细胞,且过敏后Th2应答更敏感。无菌小鼠经微生物定植后过敏应答受抑制。将哮喘模型小鼠曝露于土壤环境,会增加Bacteroidetes/Firmicutes的比例,且Th2应答敏感性降低。
加拿大研究人员发现3月大小的婴儿在患哮喘的过程中,菌群失调且Lachnospira,Veillonella,Faecalibacterium及Rothia等菌丰度降低。早期阶段将这些细菌灌胃给哮喘模型小鼠可以改善气道炎症。
基于供受体的微生物组特征匹配,使得FMTs应用于精准医疗具有可行性,但难点在于需要明确何种微生物能保护宿主,如何设计合适、安全和个性化的FMT治疗方案。
2.反对声音只有当菌群紊乱是疾病之因,调节肠道菌群才有益,否则可能适得其反。若微生态紊乱非慢性疾病之因,FMT可能会带来不良后果,而且就算微生态紊乱是疾病之因,疾病发生之前的病理状态也会持续数年,在婴幼儿期开展FMT以进行预防可能有效,但此治疗方案尚未得到验证,给药途径、时间、剂量和安全性等问题也要重点考虑。
人们对FMT治疗免疫介导疾病的机制理解还不深,若免疫失调的机体暴露于外源微生物中可能会进一步削弱患者的免疫系统。另外,FMTs在治疗IBD时出现的副反应也有报道。
CDI患者定植抗性遭受破坏,通过FMT传递的外源微生物定植后可以纠正菌群失调。针对非菌群失调的疾病类型,实施FMT是否可以实现等效的微生态平衡则不明确。
肠道微生物对干预调节具有很强的适应性,因此菌群定植可能是局部、暂时和可变的,这取决于供受体微生物特征匹配。需要从生态过程理解肠道微生态的恢复,否则FMTs应用仍将是一种试错练习,一刀切的方法可能很难获得最佳结果。
基于上述考虑,可能有必要对患者给予重复FMTs剂量以恢复微生物组功能。研究者正在探讨基于供受体配型的个性化FMTs应用,而预测FMT疗效和可作为生物标志物的微生物组特征研究仍处于起步阶段。抗生素处理后行FMT可能会改善菌群定植,减少个体间差异,但本身也会产生不良反应。
图1.FMT在免疫介导疾病应用中的支持与反对观点3.FMT研究现状不足和解决之道接下来论文作者对FMT的现有研究不足和今后可开展方向提出了自己的见解,现总结如下:
现有研究不足(尚未明确的点)
建议方向
1.免疫介导的慢性疾病中,菌群与疾病因果及菌群影响疾病的窗口期
1.确定菌群与疾病因果关系及菌群对疾病生理状态影响的时间窗口
2.菌群紊乱促进慢性疾病发生发展的机制及FMTs如何发挥作用
2.精心设计实验以避免分娩方式、饮食摄入、评估年龄和临床活动(如抗生素)等因素对结果的干扰
3.FMT后的长期有效性、安全性及风险收益证据
3.通过证据充分的临床试验来确定FMTs在不同疾病的疗效,通过多年随访以确定患者应答的稳定性,短长期安全性。
4.FMT后受体菌群变化的生态过程
4.通过临床试验优化治疗时间和剂量方案以获得良好的临床效果。
5.治疗时间、剂量方案、抗生素治疗和营养策略的辅助方案
5.通过没有预设的研究假设,机器学习和预测建模方法识别供受体微生物组特征以预测FMTs的有效性、结果和安全性,以开发生物标记物从而用于个性化治疗和决策。
6.基于个性化FMTs、患者选择、合适供体或供受体配对的微生物组特征
6.从生态学理论揭示FMT后受体的微生态如何重构,如何利用宿主、微生物和微环境预测这一过程。
4.个人总结
争议的目的是为了引出可能存在的问题从而共同推动FMT朝好的方向发展。FMT在CDI感染治疗中的有效性和安全性不容置疑,但FMT在免疫介导相关疾病中的应用则应认真评估。未来需从生态学的角度认知FMT疗法中的患者选择、供体筛选、菌群定植及供受体配型等因素,且需从更长的时间尺度开展临床试验以客观认知FMT的有效性和安全性。
参考资料:
Marrs,T.andWalter,J.(),ProsandCons:IsFecalMicrobiotaTransplantationasafeandefficienttreatmentoptionforgutdysbiosis?.Allergy.AcceptedAuthorManuscript.