肠易激综合征患者对粪便微生物群移植的反应性与其跨界微生物关联有关

《Journal of Translational Medicine》：Cross-kingdom microbial associations characterize responsiveness to fecal microbiota transplantation in patients with irritable bowel syndrome

　　

摘要

背景

对于肠易激综合征患者而言，如何准确预测粪便微生物群移植的疗效仍是一个临床难题。肠道病毒组在粪便微生物群移植中的作用及其与细菌的相互作用机制目前研究尚不充分。本次二次分析旨在对这些跨界微生物动态展开探索性研究，以提出新的假设。

方法

我们对已发表的病例组数据进行了二次整合分析，对22名肠易激综合征患者和健康捐赠者的83份样本进行了纵向、跨界的宏基因组分析。我们采用综合分析方法，结合微生物多样性分析、物种特异性生物标志物识别、细菌-病毒关联网络分析以及探索性随机森林建模，来寻找与粪便微生物群移植疗效相关的微生物特征。

结果

肠易激综合征患者的细菌和病毒α多样性高于捐赠者。跨界分析共识别出223种细菌生物标志物和724种病毒生物标志物。捐赠者相关的生物标志物多为与健康相关的拟杆菌门物种（如卵形拟杆菌、粪拟杆菌），而移植前的生物标志物则多属于厚壁菌门物种（如肥胖拟杆菌），这类物种可能具有致病潜力。“有效”组和“无效”组的微生物组成变化轨迹不同。虽然两组最初都趋向于类似捐赠者的微生物组成，但只有反应良好的患者在12个月的随访期内保持了稳定的捐赠者式微生物生态，这得益于其更稳固的细菌-病毒关联网络。探索性随机森林建模显示，某些微生物特征，如皮克特氏红球菌，在区分治疗结果方面具有较高的重要性。不过，置换检验的结果表明（p值在0.548至0.616之间），该模型在如此小的样本群体上的表现并未超过随机水平，这凸显了过度拟合的风险，也说明这些计算结果仍处于探索阶段。

结论

这项整合性重新分析为跨界肠道微生物组特征与肠易激综合征患者粪便微生物群移植疗效之间存在密切关联提供了初步证据。成功的移植疗效似乎与持续保持类似捐赠者的微生物组成以及稳定的细菌-病毒网络有关。我们的研究主要是为了提出新假设，并为未来在更大规模样本中验证潜在生物标志物提供了框架。此项工作进一步强调了开展外部验证的必要性，这样才能开发出可靠的、基于微生物组的个性化粪便微生物群移植治疗工具。