与溃疡性结肠炎粪便菌群移植治疗反应性相关
原文出处:IrinaLeonardi,SudarshanParamsothy,ItaiDoron,etal.FungalTrans-kingdomDynamicsLinkedtoResponsivenesstoFecalMicrobiotaTransplantation(FMT)TherapyinUlcerativeColitis.CellHostMicrobe.May13;27(5):-.
研究背景
最近,针对肠道菌群的粪便菌群移植(FMT)已成功应用于溃疡性结肠炎。已有研究表明,FMT可以促进溃疡性结肠炎(UC)的症状缓解(也称为临床缓解)和粘膜愈合(IBD的主要形式)。然而,只有一部分患者对FMT有反应,因此迫切需要反应性的生物标志物,来预测FMT的治疗效果。除细菌外,FMT还可转移肠道菌群的所有成分,包括病毒和真菌。同样,FMT处理不会选择性地靶向肠道细菌,有可能会影响微生物群的各个成员并受到其影响。有研究表明念珠菌在肠道中定植可以对肠道炎症产生相反的影响,并且这种调节强烈依赖于宿主的遗传易感性和肠道菌群组成。也有研究表明肠道真菌菌群的特定成员可以发挥肠道保护功能。这些数据表明真菌菌群可能是对FMT反应的重要参与者。然后作者研究了与溃疡性结肠炎粪便菌群移植治疗反应性相关的真菌菌群的变化。
研究结果
FOCUS队列中的真菌菌群组成
在一项大型的多中心,双盲,随机,安慰剂对照组的FMTUC试验中(FOCUS研究),为了研究接受FMT的UC患者肠道菌群的动态,作者对FOCUS研究中的粪便样本进行了真菌rDNAITS-1区域测序。作者在FMT前以及FMT强化或安慰剂治疗8周后(FMT后)的UC患者和FMT供体中共收集了个粪便样品。在所有组中,真菌菌群中的子囊菌门占优势。与之前发表的结果一致,作者观察到与健康对照者相比,FMT之前UC患者粪便中的真菌α多样性降低和子囊菌/担子菌比率有增加的趋势。FMT之后肠道真菌多样性,两个主要真菌门的丰度以及观察到的OTU都保持不变,表明FMT不会影响UC患者中肠道真菌菌群的整体结构。对真菌菌群组成的深入分析显示,共有15个主要的真菌属。在健康人群和UC患者中,念珠菌和酿酒酵母的含量最高。在念珠菌属中,白色念珠菌是最丰富和普遍的物种。FMT前,念珠菌和酿酒酵母菌在供体和受体之间丰度相似(图1,图2)。
FMT的临床反应与FMT前样品中高丰度的念珠菌有关
多供体强化FMT不会影响UC受体FMT后念珠菌和酵母菌的相对丰度。因为之前存在的肠道环境会极大地影响FMT的结果,所以作者进一步评估了FMT之前肠道真菌的组成,并分析其与FMT治疗后临床结果的相关性。尽管FMT反应者和未反应者并未根据总体分类学组成分别进行聚类,但患者的FMT临床反应与FMT前念珠菌水平显著相关。反应者和未反应者之间的FMT前差异主要是念珠菌的丰度不同,因为两组之间的酵母菌和其他菌属相似。总之,这些发现表明预先存在的肠道念珠菌定植与FMT的阳性临床结果有关(图3,图4)。
细菌菌群的变化以及与粪便中念珠菌丰度的关系
作者假设在临床反应者中,FMT可以减轻肠道念珠菌的丰度,从而减弱其促炎作用。或者念珠菌可能直接影响细菌的扩张或植入,从而影响FMT的结果。为了研究念珠菌与细菌菌群之间的相互作用,作者按念珠菌丰度分析了FMT受试者的细菌组成。值得注意的是,FMT前念珠菌水平较高的UC患者在治疗后第8周仍具有较高的细菌α多样性,表明念珠菌可能有助于建立更适合FMT植入的肠道环境。然后作者评估了与FMT结果相关的细菌是否与念珠菌的最初丰度相关。之前曾报道过嗜血杆菌属,梭菌属,普氏菌属和萨特氏菌属与FMT的阴性结果相关。在这些菌属中,嗜血杆菌和萨特氏菌与念珠菌的丰度负相关。相比之下,之前报道的与FMT结果呈正相关的菌属中,作者发现罗氏菌属与念珠菌的丰度呈负相关,瘤胃球菌与念珠菌的丰度呈显著正相关。这些结果表明念珠菌可能与特定细菌菌株的植入有关或直接影响其植入(图5)。
FMT受试者念珠菌丰度降低
念珠菌与肠道炎症有关,研究表明念珠菌可以导致模型小鼠肠道炎症恶化。因此,作者评估了FMT和安慰剂接受者治疗后念珠菌丰度的变化。在FMT受试者中,念珠菌丰度的减少与临床疾病严重程度的缓解呈正相关。这种相关性仅在FMT受试者中观察到,而在安慰剂对照组中未观察到,表明疾病严重程度的缓解不会导致念珠菌丰度的降低。这些结果支持以下假设:FMT可能通过减少肠道念珠菌的丰度而起部分作用。白色念珠菌是最普遍和最丰富的念珠菌物种。因此作者通过检测患者血清中抗白色念珠菌免疫球蛋白G(IgG)抗体的水平,评估了FMT是否可以减少念珠菌的丰度。在8周的时间内,安慰剂接受者的抗念珠菌IgG反应显著增加。相反在同一时期,FMT受试者的抗白色念珠菌IgG滴度是稳定的。这些数据表明在肠道炎症过程中FMT可能通过减少念珠菌丰度和肠道真菌诱导的促炎反应而发挥作用(图6)。
研究结论
1.FMT前高丰度的肠道念珠菌与溃疡性结肠炎的临床反应有关
2.FMT后念珠菌的减少表明疾病严重程度有所改善
3.安慰剂组患者的抗Candida抗体增加,FMT接受者抗Candida抗体未增加
4.FMT前高丰度的念珠菌与FMT后细菌多样性增加有关,念珠菌的存在与FMT反应性有关
校对:婧婧
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