纽约——西奈山伊坎医学院研究团队开发出一种长读长测序分析流程，用于追踪接受粪便微生物群移植（FMT）患者的微生物菌株动态变化。
该方法名为LongTrack，于本周三发表在《自然·微生物学》期刊上。论文 senior and corresponding author、西奈山医学院研究员方刚及其同事在论文中指出："我们的研究结果证实长读长宏基因组测序可有效追踪微生物菌株及其适应性变化。"
研究团队联合澳大利亚圣文森特医院等机构，对六例接受FMT治疗复发性艰难梭菌感染或炎症性肠病患者的时序粪便样本，进行了牛津纳米孔技术公司或太平洋生物科学公司的长读长宏基因组测序。
方刚在邮件中表示："LongTrack通过整合宏基因组测序数据解析出的长读长重叠群，生成基因组指纹特征，能以更高置信度区分共存微生物菌株——这正是短读长测序技术在多菌株共存时的常见难题。"
通过对比移植前后供体与受体的宏基因组组装基因组，研究团队成功识别出定植的供体菌株及其在新宿主环境中的变化，该方法提供的菌株水平洞察远超既往基于短读长测序的技术。
作者报告称："基于五年随访的复发性艰难梭菌感染患者供受体菌株系统培养数据作为真实评估标准，LongTrack在区分微生物组样本中共存菌株方面展现出比短读长方法更高的精确度和特异性。"
研究过程中，团队统计出近650种成功定植于FMT受体的微生物菌株，并识别出在五年随访期内持续存在或新出现的基因组及表观基因组特征。
在菌株适应性研究方面，团队发现受体菌株存在插入、倒位或缺失等变异，通过聚焦供体菌株在新宿主环境中为适应环境而产生的基因型特征变化。
方刚解释道，LongTrack方法"能高精度、可扩展地确定哪些供体菌株真正实现定植、持续时间及基因组随时间的演变规律"。他补充说明："全面分析菌株定植情况可指导候选细菌组合的选择，进而开发针对艰难梭菌感染、炎症性肠病及其他疾病的精准微生物组疗法。"
研究人员强调，当前分析主要评估LongTrack的性能与适用性，其菌株定植发现不宜过度泛化。他们呼吁在更大规模队列中开展类似研究，以探索与FMT成功定植相关的微生物群落特征及其治疗效果。
方刚表示，团队正运用LongTrack分析更大规模FMT供受体队列数据，包括当前研究未涉及的适应症患者。"我们正在将LongTrack应用于更大队列及微生物组相关疾病研究——除复发性艰难梭菌感染外，还包括炎症性肠病，并欢迎各方合作开展其他疾病的FMT研究。同时，我们正在探究供体菌株的基因组变异如何帮助其适应不同患者，这将为设计更稳健有效的微生物组疗法提供指导。"
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