粪菌移植到底是谁在起作用？
文献导读
“粪菌移植”（Fecal microbiota transplantation，FMT），其定义是，将健康人粪便中的功能菌群，移植到患者胃肠道内，重建新的肠道菌群，实现肠道及肠道外疾病的治疗。在国际合作组对此词进行统一之前，也被少数人称为Fecal transplantation、Fecal bacteriotherapy和Intestinal microbiota transplantation，少数情况下被译为“粪便移植”、“粪菌治疗”和“肠菌移植”或“肠微生态移植”。
粪菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT) 作为重建肠道菌群的有效手段，已用于难辨梭状芽孢杆菌 (Clostridium diffcile) 感染等多种菌群相关性疾病的治疗和探索性研究，并被认为是近年的突破性医学进展。然而，这不是一项单纯的技术，而是一种体系。如果假设该体系健全，而且假设 FMT 最终被证明可以用来有效治疗特定状态 ( 或特定类型 ) 的难治性肠道感染、难治性炎症性肠病、癫痫病、肝病、肿瘤合并的肠道疾病、糖尿病合并的神经病变以及自闭症合并的过敏症等 ( 统称肠道菌群相关性疾病 )，那么，这在医疗技术类型和学科分类构架中又如何定位 FMT 呢？更重要的是，在中华粪菌库紧急救援计划从2015年起实施之后的 1 年中，获得异地救治的患者数量远远不足实际需求的数量，关键的困难不是 FMT 的本身价值，而是很多医生还不相信 FMT，甚至无法理解 FMT。要促进 FMT 体系的认知和应用，利用整体整合医学 ( 也称整合医学 ) 概念 可能是重要的出路。—引自百度百科
文献介绍
- 英文标题：Bacteriophage transfer during faecal microbiota transplantation in Clostridium difficile infection is associated with treatment outcome.
- 中文标题：在艰难梭菌感染的粪便微生物群移植期间的噬菌体转移与治疗结果相关
- 影响因子：17.016 期刊年卷：Gut 2018 04；67（4） DIO:10.1136/gutjnl-2017-313952
- 作者列表：Zou T, Wong SH, Lam K, Lui R, Cheng K, Tang W Ching JYL, Chan MCW, Wu JCY, Chan FKL, Yu J, Sung JJY, Ng SC,
- 通信作者：Professor Siew C Ng[研究领域：消化内科，炎症性肠病，结直肠癌，菌群/遗传学/流行病学，粪便微生物群移植]
- 通信地址：Department of Medicine and Therapeutics,The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong, Hong Kong; [email protected]
论文摘要
目的
粪菌移植（FMT）可有效治疗复发性艰难梭菌感染（CDI）。研究显示FMT后细菌定植，但CDI病毒改变的数据很少。我们研究了CDI中肠道病毒体的改变以及CDI患者病毒转移与临床结果之间的关联。
设计
对来自24名CDI受试者和20名健康者对照的粪便样品进行病毒样颗粒制剂的超深艰难梭菌测序和细菌16S rRNA测序。我们纵向评估了用FMT治疗的9名CDI受试者和用万古霉素治疗的5名CDI受试者的病毒体和细菌微生物组变化。评估肠道病毒体改变与治疗反应相关。
结果
与健康者对照相比，CDI受试者表现出明显更高的噬菌体Caudovirales丰富度和较低的Caudovirales多样性，丰富度和均匀度。在CDI中观察到细菌家族Proteobacteria，Actinobacteria和Caudovirales taxa之间的显着相关性。 FMT治疗导致CDI中Caudovirales丰度显着降低。当供体来源的Caudovirales重叠群占据受体中较大部分的肠道病毒体时，观察到FMT后的治愈（p = 0.024）。在治疗反应者中，FMT与病毒体和细菌微生物组的改变有关，而万古霉素治疗仅导致细菌群落的改变。
结论
在初步研究中，CDI的特征是肠道病毒体生态失调。 FMT中的治疗反应与受体中供体来源的Caudovirales分类群的高定殖水平相关。 Caudovirales噬菌体可能在FMI在CDI中的功效中起作用。
文献介绍
艰难梭菌感染（CDI）是影响美国50万人的主要医院感染. 抗生素治疗是一线治疗，但高达三分之一的患者没有达到持久的反应。 最近，健康供者的新鲜或冷冻粪便的粪便微生物移植（FMT）已被证明对复发CDI患者非常有效，治愈率为85％-90％. FMT的疗效是主要是基于恢复系统遗传多样性和细菌微生物群以使其与“健康”个体相似. 然而，FMT的机制和长期影响仍然知之甚少。人类也被大量病毒定居，特别是可能在微生物群落生态学中发挥关键作用的噬菌体. 有限的研究报道，噬菌体可以从供体微生物群转移到受体. 一项关于UC患者的研究报告，通过FMT转移多种病毒谱系. 在CDI的单例报告中，FMT后病毒体随时间的变化主要由Caudovirales组成. 最近，对5名患有CDI患者进行了初步调查表明，从供体粪便中转染无菌粪便滤液可有效消除症状。总体而言，这些数据表明，除细菌成分外，噬菌体或细菌素可能有助于FMT中正常的肠道微环境。此外，CDI患者是否有肠道病毒体的改变以及这些变化的程度也未被研究过。在这项研究中，作者假设了噬菌体可能与宿主微生物相互作用并影响FMT后的临床结果。并且在这里进行了超深病毒样颗粒（VLPs’）宏基因组测序和16S rDNA测序，以确定CDI受试者与健康对照相比的肠道病毒体和噬菌体 - 细菌相互作用。作者还连续评估了FMT后病毒体的变化，并检查了噬菌体转移是否与FMT的临床结果相关。据我们所知，这项初步研究是迄今为止第一个也是最大的研究，用于表征CDI中的肠道病毒体变异，并阐明FMT后病毒群落的变化及其与治疗结果的相关性。
讨论
迄今为止，这项研究代表了FMT最深入的人体肠道病毒体研究。在这项试验观察性研究中，我们发现CDI患者表现出肠道病毒体生态失调状态，其特征是Caudovirales丰度增加，Caudovirales多样性，丰富度和均匀度降低。 FMT效率的潜在机制归功于微生物多样性的改善，重新建立了“正常”的细菌微生物群，作为对抗艰难梭菌的主要防御。 在这项初步研究中，疾病治愈与Caudovirales噬菌体定植和供体Caudovirales丰富性相关的观察结果提供了对潜在重要性的新见解源自供体的病毒体可能影响治疗结果。我们的数据进一步突出了FMT的新概念，因为噬菌体可能是FMT的关键组成部分。噬菌体具有改变宿主微生物群的组成和功能以及影响治疗结果的潜力。特别是，本研究中显示的特定噬菌体和细菌之间的相关性似乎与CDI中FMT的结果相关。在肠道病毒体中，Caudovirales是最丰富的分类群. 有研究表明肠道Caudovirales与炎症中的肠道有关，尽管其潜在的机制仍然很大程度上未知。IBD患者的Caudovirales丰富度显着高于健康控制组，与CDI受试者观察到的Caudovirales丰富度下降相反。在CDI中看到的病毒体生态失调似乎是疾病特异性的，并且在患有诺如病毒相关性腹泻的受试者的粪便中未观察到。与CDI中FMT的高治愈率不同，只有高达四分之一的UC患者（IBD亚型）通过FMT获得了持续的反应。一个似是而非的假设是，供体中的Caudovirales丰富度高于患病的受者对FMT的影响很重要。根据这一假设，我们发现当供体Caudovirales丰富度高于受体时，所有受体都对FMT有反应，而超过一半的受试者其Caudovirales丰富度高于供体。FMT治疗后出现疾病复发，这一发现提示了FMT效应的供体效应，并强调未来的FMT治疗应考虑供体和受体粪便病毒体的详细表征，尽管这些发现需要在更大的队列中进行确认。由于这项研究的样本量适中，我们无法证明供体Caudovirales丰富度，噬菌体转移和FMT治疗结果之间的因果关系，目前尚不清楚改变噬菌体是否代表主要或次要现象。我们将受试者纳入万古霉素作为对照组，并且报道了在对万古霉素有反应的受试者中，病毒体在治疗过程中几乎没有变化。然而，了解Caudovirales噬菌体转移可以帮助我们了解它们对其他人类疾病治疗的影响。激活的噬菌体可以通过减少细菌多样性和扩散毒力因子和抗生素抗性来驱动疾病。总之，这项初步研究表明，FMT中的治疗反应与受体中来源于供体的Caudovirales分类群的高定殖水平有关，特别是当供体中的Caudovirales丰富度高于受体时。我们的数据表明通过FMT建立更接近健康对照的细菌和病毒体结构可能对根除CDI很重要。
本文代表性图表
亮点和疑问点
在这个问题上已经知道了什么？
- 粪便微生物群移植（FMT）对于复发性艰难梭菌感染（CDI）的治疗非常有效。 研究显示FMT后细菌定植，但CDI病毒改变的数据以及病毒定植与治疗结果之间的关联在很大程度上是未知的。
有哪些新发现？
- 与健康对照组相比，CDI的特点是高丰度的Caudovirales噬菌体和较低的Caudovirales多样性，丰富度和均匀度。
- 捐赠者来源的Caudovirales分类群在CDI受试者中对肠道病毒体的比例明显大于那些对FMT有反应的人群。
- FMT与肠道病毒体和细菌微生物组的改变有关，而万古霉素处理仅与细菌微生物组的改变有关。
- 接受供体粪便的接受者全部用FMT治愈，所述供体粪便由比受体更高的Caudovirales组成。 仅发现细菌群落恢复的CDI受试者发现疾病复发。
在可预见的未来，它对临床实践有何影响？
- 病毒体群落的恢复与FMT中细菌微生物群的恢复同样重要。
- 在FMT实践中应考虑基于病毒体特征的供体选择。
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