胃肠道疾病中的新一代微生物组治疗:从粪便微生物移植到工程化群落——综述Next generation microbiome therapeutics in gastrointestinal disease: from fecal microbiota transplantation to engineered consortia — a narrative review | The Egyptian Journal of Internal Medicine | Springer Nature Link

环球医讯 / 健康研究来源:link.springer.com埃及 - 英语2026-09-02 01:44:28 - 阅读时长22分钟 - 10591字
本文全面综述了肠道微生物组治疗在胃肠道疾病中的最新进展,从传统粪便微生物移植(FMT)到新一代工程化微生物群落疗法。文章详细分析了肠道微生物组结构与功能,探讨了菌群失调与胃肠道疾病的关系,比较了FMT与活体生物治疗产品(LBPs)的临床效果和安全性差异。研究表明,尽管FMT在复发性艰难梭菌感染(rCDI)治疗中有效,但其成分变异性和安全性问题促使新一代微生物疗法如RBX2660(Rebyota)、SER-109(Vowst)等的开发。这些新型疗法在标准化、监管合规性方面优势明显,未来结合人工智能技术有望实现更精准的个体化治疗,为炎症性肠病等复杂胃肠道疾病提供新希望。
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胃肠道疾病中的新一代微生物组治疗:从粪便微生物移植到工程化群落——综述

摘要

人体肠道含有数万亿微生物,形成了一个调节胃肠道(GI)健康的生态系统。细菌、病毒、真菌及其基因的集合构成了微生物组。微生物系统失衡(即菌群失调)已被发现与多种疾病相关,如复发性艰难梭菌感染(rCDI)、炎症性肠病(IBD)和结直肠癌(CRC)。尽管粪便微生物移植(FMT)已被证实可安全用于rCDI治疗,但复发仍然常见。同样,在IBD患者中,FMT在诱导临床缓解方面效果有限。近年来,微生物恢复的新策略不断涌现,其中活体生物治疗产品(LBPs)最早由美国食品药品监督管理局(FDA)于2012年定义,而工程化微生物群落在21世纪初开始受到重视。虽然FMT仍然是rCDI的主要疗法,但其供体成分的多变性和安全性问题促使研究人员开发出更为精细的微生物恢复选择。本综述将全面考察RBX2660(Rebyota)和SER-109(Vowst)等LBPs,以及VE303、CP101和MET-2等研究性群落。同时探讨这些微生物疗法的临床应用、优势、医疗并发症、法规遵从性以及未来发展方向。

引言

人体胃肠道(GI)道中生活着约100万亿种多样的微生物,对免疫、内分泌、代谢和胃肠道过程至关重要[1]。人体肠道菌群中主要的五大菌门是厚壁菌门(Bacillota,原称厚壁菌门)、拟杆菌门(Bacteroidota,原称拟杆菌门)和疣微菌门(Verrucomicrobiota),其中厚壁菌门和拟杆菌门占肠道微生物的90%[1]。这些微生物与肠道共同维持免疫力、屏障完整性和消化功能。然而,菌群失调会通过改变肠道微生物组的组成来破坏这种平衡[2]。

肠道菌群失调与各种胃肠道疾病的相关性已在医学文献中得到充分记录。菌群失调已被发现与艰难梭菌感染(CDI)、溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)等相关[3]。一项针对日本4D(疾病、药物、饮食、日常生活)队列的大型宏基因组病例对照研究观察到,与对照组相比,CD和UC患者的α多样性显著降低(p < 0.001)[4]。一项针对原发性CDI患者的前瞻性纵向研究发现,只有那些没有复发的患者α和β多样性才显著恢复(p = 3 × 10-5和p = 10-3)[5]。

鉴于菌群失调在肠道病理中的作用,修改肠道微生物组并恢复共生关系已成为日益重要的治疗策略。粪便微生物移植(FMT)被证明是恢复复发性艰难梭菌感染(rCDI)患者肠道菌群的安全且经济的疗法[6]。一项针对467名CDI患者的8周队列分析发现,353名患者在第1周治愈(95% CI, 71%-79%)[6]。但在8周随访时,147名患者(31%;95% CI, 27%–36%)出现复发[6]。同样,在一项评估FMT对UC患者疗效的研究中,仅61.3%的患者实现临床缓解[7]。FMT在诱导CD患者缓解方面也被证明无效[8]。

研究现已转向更为可控的下一代微生物组治疗[9]。这包括微生物群落、活体生物治疗产品(LBP)和定制益生菌,以向患者提供标准化和一致的治疗[9]。与仅使用氨基水杨酸(ASA)的患者相比,同时使用ASA和益生菌的患者缓解可能性高40%(RR = 1.40;95% CI: 1.27–1.53;p = 0.000)[10]。在一项随机对照试验(RCT)中,使用高剂量VE303(一种由8种不同艰难梭菌菌株组成的定义细菌群落胶囊)的CDI患者复发率为13.8%(4/29),而安慰剂患者为45%(10/22)(p = 0.006)[11]。在对轻度至中度UC患者观察8周后,同时使用万古霉素和SER287(厚壁菌门孢子)的患者有40%实现临床缓解,而双安慰剂组为0%(Fisher精确检验p = 0.024)[12]。在临床前研究中,接受人源细菌菌株治疗的结肠炎小鼠结肠长度更长且恢复了共生关系[13]。

考虑到FMT疗效的不确定性,新型基于微生物组的疗法可能会更好地改善疾病结局并减少菌群失调。本综述的目的是总结和突出不同基于微生物组的疗法,包括LBPs、益生菌和工程化群落在胃肠道疾病中的应用。本综述旨在阐明现有的治疗方法,并强调在利用这些基于微生物组的疗法时可能的临床方法。

方法论

作者对主要数据库(包括PubMed、Google Scholar和Cochrane Library)进行了广泛探索,以研究微生物组治疗以及从传统FMT向下一代治疗的转变。使用布尔运算符("AND"、"OR"、"NOT")和医学主题词表(MeSH),搜索包括"微生物组/肠道微生物组"、"胃肠道疾病"、"粪便微生物移植"、"益生菌"、"基因工程"、"菌群失调"和"宿主-微生物相互作用"等关键词。总共识别并筛选了76篇文章,由两位独立审稿人根据纳入和排除标准进行筛选,重点关注组成、机制、功效、安全性、优势、局限性和当前挑战。分歧由第三位审稿人解决。纳入标准包括2015-2025年发表的初级研究、观察性研究、随机对照试验、叙述性和系统性综述,以及动物或体内研究,主要关注FMT与LBPs在胃肠道疾病中的比较,且必须用英文发表。体外研究、社论、观点文章、评论、个人通讯和非英文文章被排除。

肠道微生物组与胃肠道疾病

肠道微生物组的基本结构

肠道微生物组是一个密集的多物种细菌、病毒、真菌和古菌社区,代表了人体中微生物负载最高的区域,占29%[1]。双歧杆菌(Bifidobacterium)丰富的群落在3岁前主导肠道微生物组[1]。健康的肠道微生物组由拟杆菌(Bacteroides)组成,占细菌的65.6%。包括罗斯拜瑞氏菌属(Roseburia)和布劳特氏菌属(Blautia)在内的厚壁菌门(Lachnospiraceae)家族(更大的厚壁菌门)占11.5%,而另一厚壁菌门家族瘤胃球菌科(Ruminococcaceae),包括瘤胃球菌属(Ruminococcus)和粪杆菌属(Faecalibacterium)种,占8.4%。其他群体包括数量较少的奥德氏菌科(Odoribacteraceae)[14,15]。图1展示了构成健康成人和婴儿肠道微生物群的主要微生物家族的分布。

肠道微生物组的主要功能集中在产生影响宿主生理过程的代谢物[16]。肠道微生物群产生各种代谢物,如短链脂肪酸(SCFAs)、胆汁酸、氨基酸衍生物、气体、神经递质、维生素和脂质[16]。它们共同作用调节能量代谢、免疫反应和肠道屏障完整性[16]。丁酸等SCFAs为结肠细胞提供能量并调节炎症和肠道屏障功能,而胆汁酸影响脂质吸收并维持代谢稳态[16]。这些代谢物产生的差异与各种代谢、心血管、胃肠道和神经退行性疾病有关[16]。先前研究表明,膳食纤维摄入量增加了产生SCFAs的细菌,有助于维持肠道内微生物多样性,并在危重疾病期间额外保护身体免受病原体侵害[17]。危重症患者摄入高纤维饮食时SCFA水平更高,说明饮食在调节肠道微生物组功能以改善宿主健康方面的作用[17]。较高的SCFA水平也与减少有害菌属(如肠球菌属)的过度生长相关,这强调了微生物组在定植抵抗中的保护作用[17]。

肠道菌群失调与胃肠道疾病

肠道菌群失调指的是肠道微生物群的不平衡,导致有害细菌属过度生长和有益物种减少[18]。2022年的一项观察性研究发现,从急性疾病恢复后,新冠患者存在持续的肠道微生物组不平衡达八个月[18]。这表现为促炎性细菌增加和双歧杆菌和阿克曼氏菌等有益微生物减少,表明感染后健康对照组中菌群失调的持续存在[18]。肠道菌群失调还可导致肠易激综合征(IBS)、炎症性肠病(IBD)(包括UC和CD)、结直肠癌(CRC)、胆汁淤积性肝损伤(CLI)和酒精性肝炎[19]。在IBD中,有益细菌(如瘤胃球菌科)的减少导致粘膜层损伤和免疫失衡,从而引起菌群失调[19]。在IBS中,2024年进行的一项孟德尔随机化分析显示,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)(OR = 1.45)、厚壁菌门(Family XIII)(OR = 1.34)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)(OR = 1.24)和梭菌科UCC004(Lachnospiraceae UCG004)(OR = 1.19)数量增加增加了IBS风险,而嗜碱菌科(Alcaligenaceae)(OR = 0.83,减少17%)和粪杆菌(Coprobacter)(OR = 0.86,减少14%)提供了保护[20]。在CRC中,由菌群失调驱动的胆汁酸失调和粘膜屏障缺陷促进了肿瘤发生[19]。像CLI和酒精性肝炎这样的疾病由炎症和胆汁酸问题引发,这些问题由肠道菌群失调触发[19]。这些发现表明,肠道菌群失调是胃肠道疾病的共同原因[19]。

胃肠道疾病中肠道菌群失调的机制

菌群失调导致必需微生物丧失和致病细菌(如肠杆菌科)过度生长[21]。致病细菌利用与炎症相关的营养物质和硝酸盐等电子受体,帮助它们在炎症肠道中茁壮成长[21]。在IBS和IBD中,微生物组成的失衡导致粘膜免疫激活、上皮屏障损伤和肠道通透性增加[21]。因此,细菌产物进入组织并引起慢性炎症。例如,在CD中侵入性大肠杆菌(E. coli)的增加与炎症升高和粘膜屏障受损相关[21]。菌群失调还会降低SCFA水平,损害肠道蠕动并削弱屏障,导致IBS症状。由于抗生素引起的菌群失调导致丁酸生产者减少,也会鼓励病原体生长,导致组织损伤和炎症[21]。图2说明了饮食底物、微生物代谢与菌群失调下游效应之间的关系。

粪便微生物移植

FMT和当前临床应用

FMT被定义为通过内窥镜、鼻肠管或胶囊输注健康人粪便[22]。图3说明了FMT涉及的步骤。它建立了一个新的微生物群落以恢复正常的肠道功能,并在治疗rCDI方面显示出疗效[23]。一项评估CDI清除率的随机对照试验发现,在8周后,21名FMT组患者中有19名实现了缓解,而安慰剂组21名患者中仅有7名[24]。FMT作为万古霉素的辅助疗法实现持续缓解的有效性通过57%的绝对风险降低得到证明[24]。然而,该试验未评估FMT的效果是独立的还是与万古霉素联合使用时增强的。在一项比较FMT与万古霉素的类似试验中,评估了60天内无复发的患者比例。FMT和万古霉素显示出相似的疗效,仅5.4%的复发率差异(CI: 13.5–24.4,p < 0.001)[25]。

胃肠道和代谢疾病中的证据

尽管UC是多因素的,FMT在治疗它方面显示出一些临床潜力[26,27,28]。一项调查FMT在85名活动性UC患者中达到无类固醇缓解能力的随机对照试验显示,安慰剂组40名患者中有3名,FMT组41名患者中有11名实现了缓解(p = 0.021),表明FMT对微生物组的修饰可能改善UC的临床结局并提高微生物多样性[29]。

FMT在慢性代谢状况(包括糖尿病和肥胖)方面的功效也已得到评估[30]。肠道微生物群与糖尿病和肥胖之间存在正相关关系,拟杆菌定植风险增加[30]。此外,发现正常体重患者中双歧杆菌水平较高,而肥胖患者中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)水平较高,为跨疾病过程中肠道微生物群的特定变化提供了见解[30]。这表明双歧杆菌、体重指数(BMI)和脂多糖水平之间存在反向关系,引发了关于FMT引起的微生物组变化是否转化为肥胖中BMI改善的问题[30]。

两项对有和没有2型糖尿病的肥胖患者的试验得出了类似的结论,即FMT临床效益有限。在没有糖尿病的肥胖患者中,胶囊FMT在12周内产生持续的微生物组变化,但BMI没有降低[31]。第二项试验将糖尿病患者分为FMT和生活方式、仅FMT以及安慰剂和生活方式三组,分别获得了> 20%的健康供体微生物组(分别占100%、88.2%、22%)(p < 0.0001)[32]。虽然BMI未被跟踪,但FMT和生活方式在24周时改善了脂质谱(p < 0.05)[32]。总体而言,FMT在这些状况中积极地改变了肠道微生物组,但其临床效果在没有生活方式干预的情况下有限,使其对更严重或动机不足的患者来说不是可持续的长期解决方案。

安全问题和限制

FMT的一个限制是它无法治疗需要抗生素治疗的rCDI以外的感染。虽然一些病例报告显示FMT后系统性炎症反应综合征(SIRS)和导致败血症的腹泻迅速缓解,但其在危重患者中的可靠性难以评估,引发了阻碍广泛使用的伦理问题[33]。大多数rCDI和UC患者经历频繁的胃肠道副作用,如恶心和呕吐[24, 25, 29]。这些担忧,加上rCDI以外疗效不确定,限制了患者和医生的接受度,2023年NMI峰会的一项针对161名专家的调查显示,实用性、供体选择和粪便可用性是使用的主要障碍[34]。

在数千种细菌物种之间标准化粪便很困难,导致批次变异性且无法为每位患者量身定制[35]。FDA将FMT归类为生物材料,限制其用于无反应性rCDI,使其保护性微生物价值不确定,突显了对更靶向微生物组疗法的需求[35]。

下一代微生物组疗法

活体生物治疗产品(LBPs)

LBPs是包含活生物体(如细菌)的生物产品,用于预防、治疗或治愈人类疾病,不是疫苗[36]。LBPs可能包含单一微生物菌株或定义的多菌株群落,通常通过口服或直肠递送途径给药[37]。自FDA在2022年首次批准LBP RBX2660的临床使用以来,LBPs作为FMT的监管替代品获得了越来越多的认可,特别是用于预防rCDI[38, 39]。

Rebyota、Vowst及其他

目前有两种LBPs,RBX2660(Rebyota)和SER-109(Vowst),已获FDA批准用于预防成人抗生素治疗后的rCDI[40, 41]。RBX2660是一种供体来源的LBP,以单剂量灌肠给药。在III期PUNCH CD3试验中,RBX2660与安慰剂相比在8周时表现出更高的治疗成功率概率,并在6个月内观察到持续反应[40]。然而,研究人群主要是白人和女性,限制了对更广泛患者人群的适用性。

SER-109是一种口服、基于孢子的微生物群落。在一项III期随机对照试验中,SER-109与安慰剂相比显著降低了rCDI复发率[41]。机制分析显示次级胆汁酸代谢恢复,支持抑制艰难梭菌定植。

几种研究性LBPs和定义的微生物群落正在临床评估中。非致病性艰难梭菌孢子制剂NTCD-M3在II期试验中降低了rCDI复发,但疗效在较长随访中下降,表明其主要在短期复发预防中发挥作用[23]。CP101是一种口服全谱微生物组产品,在II期研究中表现出可接受的安全性和疗效[42]。在LBP试验中,不良事件通常为轻度至中度,且主要是胃肠道性质[24, 41, 42]。

LBPs相对于FMT的优势

FMT仍是一项未经批准的程序,在研究性方案下进行,与重要的安全问题相关[43]。FMT有传播感染的风险,FDA在2020年发布安全警报,其中六名FMT后患者出现严重不良后果,两名患者死亡[43]。相比之下,FDA批准的LBPs在良好生产规范(GMP)标准下生产,确保一致的制造、质量控制和监管监督,增强了产品的可靠性和标准化[43]。

由于FMT的异质性,追踪有益菌株很困难,而LBPs提供了一个更详细的研究LBP定植和机制效应的机会。没有同行评议的研究直接比较LBP与FMT,但总体证据表明FMT和LBP在rCDI中的疗效大致相当。一项回顾19项临床试验的荟萃分析发现,FMT和LBP治疗rCDI的综合治愈率为78%[27]。LBPs不是rCDI中抗生素的替代品,而是辅助品。因此,除了评估长期安全性外,在临床实施中还应考虑与FMT相比LBPs的成本和获取限制[28]。

微生物群落和工程化益生菌

定义的微生物群落包含完全表征的细菌菌株,以可重复的配方组成,通常称为合成社区(SynComs)[44]。与供体来源的制剂相比,SynComs提供更大的监管一致性。艰难梭菌群落VE303显著降低了rCDI复发,SER-287在UC中显示出早期疗效,扩展到rCDI之外[11, 12]。同样,MET-2(一种含40种冻干细菌的口服制剂)表现出更高的持续缓解率、持久的定植和增加的微生物多样性[45]。

工程化益生菌使用基因改造的生物体通过递送生物活性分子、识别疾病相关信号或调整宿主免疫反应来执行特定的治疗功能[46, 47]。大肠杆菌Nissle 1917(EcN 1917)和乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)菌株的临床前研究表明,它们在IBD实验模型中释放免疫调节细胞因子和纳米抗体的能力显著[48, 49]。然而,在将这些整合到常规实践中之前,解决生物安全、监管批准途径和长期宿主-微生物相互作用至关重要[46]。

这些共同表明,从LBPs到定义的微生物群落,最终到工程化益生菌的转变,旨在实现越来越标准化和机制明确的微生物组疗法。表1总结了选定的下一代基于微生物组疗法的临床试验设计、FDA批准状态、适应症和不良事件。

传统FMT与工程化疗法

成分和机制的差异

虽然FMT将来自健康供体的整个微生物谱系转移到受体,但工程化疗法(如LBPs)使用特定细菌菌株重建肠道微生物组[50]。经过严格的供体筛选和选择过程后,获取的粪便样本包含非标准化、异质的微生物混合物,特别是3个主要菌门,占健康供体组成的97%:厚壁菌门(Bacillota)、放线菌门(Actinomycetota)和拟杆菌门(Bacteroidota),分别占45%、33%和19%[51]。其余3%通常包含变形菌门(Proteobacteria)、脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和疣微菌门(Verrucomicrobiota)[51]。病毒元素主要由噬菌体和古菌成分甲烷短杆菌(Methanobrevibacter smithii)组成,而真菌组成主要包括念珠菌和酵母菌[52]。

FMT管理"最小操作"样本来促进免疫介导和感觉运动活动,通过平衡肠道屏障和促进抗炎作用[9, 53]。双歧杆菌和乳酸杆菌等细菌为身体提供额外的能量和维生素[54]。在CDI中,两种互补的作用机制发挥作用——肠道微生物群对艰难梭菌的直接作用和宿主免疫和生理调节的间接作用[53]。

LBPs包括针对特定患者需求的单一或预定义细菌菌株组合,主要来源于食品产品或人微生物群[50, 55]。常用的微生物菌株包括乳酸菌、双歧杆菌、嗜粘蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)和大肠杆菌等细菌,以及如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等真菌[56,57,58]。LBPs通过补充、参与和挑战已存在的宿主肠道微生物组发挥作用[59]。

临床有效性和安全性的差异

一项汇总分析发现,FMT在IBD和复发性CDI患者中实现了80%的初始治愈率,在两次或更多程序后增加到90%,尽管仍有25%的患者复发[60]。另一方面,在rCDI患者中,LBP RBX2660显示70.4%的治疗成功率,而安慰剂为58.1%,在8周时实现治疗成功的参与者中,90%在RBX2660组和安慰剂组中都通过6个月保持了持续反应[60]。此外,在各种随机对照试验中,NTCD-M3、SER-109和VE303在rCDI治疗中分别达到了高达19%、28%和31.7%的安慰剂校正治愈率[11, 23, 41]。FMT和LBPs已在代谢综合征和肠脑轴障碍等其他状况中进行探索。一项6项随机对照试验的荟萃分析发现,FMT改善了代谢综合征患者的代谢和脂质谱[61]。尽管LBPs的临床数据仍然较低,但已注意到食欲调节、葡萄糖稳态和体重减轻等机制益处[56]。尽管该领域研究广泛,但由于异质性、样本量小、证据有限和方法差异,这些发现在非CDI状况中的普遍适用性可能受限[11, 62]。FMT通常安全且耐受良好,主要是轻微的胃肠道副作用,但由于使用全供体粪便,可能携带病原体传播风险[63]。已报告罕见的严重感染,如产ESBL的大肠杆菌、产志贺毒素的大肠杆菌和肠致病性大肠杆菌[35, 63]。供体变异性导致标准化有限。相比之下,包括LBP、微生物群落和益生菌在内的工程化疗法具有更有利的安全性,更高的一致性和降低的感染风险,归因于其定义的受监管配方。益生菌对健康个体也被认为是安全的,但在免疫功能低下的宿主中存在菌血症或真菌血症的罕见风险。表2比较了粪便微生物移植和基于微生物组的疗法,突出了成分、监管、一致性和安全性的差异。

监管考虑

益生菌通常被归类为食品而非治疗药物,与FMT有一些相似特征[64]。目前,全球监管机构之间没有FMT规定的标准。FDA将FMT视为生物药物,除rCDI外,大多数用途都需要提交新药临床试验申请(IND)[43]。自2013年以来,执法自由裁量权允许在抗生素难治性CDI病例中使用FMT,最终促成了Rebyota的批准[35]。在英国,FMT被归类为《人体组织法》下的"相关材料",而欧盟(EU)在2012年放弃了其监管,因为欧盟专家组确定FMT归类在组织和细胞指令(2004/23/EC)之外[35]。这导致一些欧盟国家将FMT归类为药物,而其他国家将其归类为人体来源物质(SoHO)。因此,监管责任落在各个成员国身上,成为普遍标准化的障碍[65, 66]。

挑战和未来展望

现有科学证据的缺口

FDA批准的Vowst和Rebyota在rCDI中的成功尚未在其他胃肠道疾病中复制。FMT在UC和CD患者中诱导和维持临床和内镜缓解的效果参差不齐[67]。这种变异性导致当前IBD指南和专家共识声明建议仅在临床试验中使用,强调需要更多研究[68]。FMT在IBS中的短期(12周)和长期(52周)整体改善也令人不满意,仅显示出轻微的短期生活质量益处,且存在高偏倚风险[69]。新型基于微生物组的疗法(如微生物群落和LBPs)仍处于临床前或早期临床试验阶段。由人群、产品处理和区域基线微生物组差异驱动的试验异质性限制了对实践的变革性影响[68]。未来研究应专注于严格的患者选择、定义的疾病状态和菌株特异性干预,以产生更清晰的发现[55]。在有证据的情况下,研究应扩展到高风险人群和地理上多样化的人群,以支持广泛的临床转化。

临床转化的障碍

新批准的FDA微生物组疗法的高成本,以及存储、处理和可用性挑战,限制了与FMT相比的临床采用[70,71,72]。研究表明,Vowst每个疗程的治疗成本约为17,500美元,Rebyota约为9,000美元[70, 71]。影响采用的因素包括提供者对准备和管理的熟悉程度以及与报销系统的整合。在低收入和中等收入国家的采用仍然有限,由于影响获取、生产和使用的卫生系统和政策障碍。

长期安全问题包括抗菌素耐药基因转移、供体来源的感染、IBD发作和免疫介导的疾病(如特发性血小板减少性紫癜、类风湿性关节炎、干燥综合征)[55, 65, 73, 74]。区分治疗相关不良事件与胃肠道疾病自然进程的困难仍然具有挑战性。严格的上市后监测和监管控制,以及利益相关者之间的合作,对于确保持续的安全监督至关重要。

未来方向

人工智能(AI)不可避免的使用将继续推进基于微生物组的胃肠道治疗的进步,即理解因果关系、执行结构化临床试验、扩大制造和增强决策支持模型[75]。AI模型的使用已经帮助提高了供体-受体兼容性、疾病特异性分析和优化噬菌体-宿主优化[75]。将AI与多组学方法相结合以建立精准医学可以指导以患者为中心的护理,承认基线微生物组特征、组成和多样性[76]。微生物群落和合成LBPs的成功将扩展到已建立的疾病组(包括rCDI和IBD)之外,超越临床前模型[12, 40]。恢复微生物平衡将继续是下一代微生物组疗法的主要目标,定制方法提供改进的疗效和减少的脱靶效应[9]。

临床医生和研究人员的实用要点

提高基于微生物组疗法结果的最有效策略之一是仔细的患者选择。在仔细选择的群体中,反应率通常超过80-90%,具有复发性rCDI、抗生素诱导的菌群失调或明确定义的微生物缺陷的患者通常表现出最一致的益处[41]。辅助策略可以帮助使反应更加持久。这些包括尽量减少不必要的抗生素使用、改善整体饮食质量和增加膳食纤维摄入量,这可以增强SCFA产生并促进更稳定的微生物群落。许多研究表明,每天25-30克范围内的纤维摄入量与更健康的微生物特征相关[41]。

将微生物干预与个性化诊断配对也可能改善结果。基线微生物分析可以识别更可能对定义的群落或工程化菌株产生反应的患者。随着测序技术的进步,定制的微生物组恢复可能成为精准医学和疾病管理的一部分。微生物组疗法的发展正在从靶向特定分类群转向恢复关键的微生物功能。与其添加特定物种,治疗益处可能反而依赖于恢复SCFA产生或次级胆汁酸代谢等代谢活动。工程化益生菌和合成微生物群落引入了额外的复杂性,因为工程化菌株可能在现有微生物生态系统内表现不可预测。因此,安全性测试必须评估定植、持久性、水平基因转移和潜在的免疫激活。

结论

肠道菌群失调在多种胃肠道疾病的发展和进展中起着核心作用,使微生物平衡的恢复成为关键的治疗目标。虽然FMT在复发性艰难梭菌感染中表现出强大的疗效,但其不一致的结果、安全问题和缺乏标准化限制了其更广泛的临床使用。新兴的基于微生物组的疗法,包括LBPs、定义的微生物群落和工程化益生菌,提供了更具控制性、可重复性和针对性的方法,早期结果令人鼓舞。未来的研究将专注于优化患者选择、改进试验设计和确保长期安全性,这对于将这些疗法完全整合到临床实践和推进胃肠道疾病的个性化治疗策略至关重要。

【全文结束】