2021-09-26 18:55

研究人员将肠道微生物群与类风湿关节炎预后联系起来

gut microbiome

梅奥诊所(Mayo Clinic)个体化医学中心(Center for personalized Medicine)的一项新研究表明,风湿性关节炎患者是否会在病程中得到改善,一个重要指标可能部分取决于他们的肠道。

发表在《基因组医学》(Genome Medicine)杂志上的这项研究发现,通过锁定寄生在患者胃肠道内的数万亿细菌、病毒和真菌(即肠道微生物群),预测患者未来的类风湿性关节炎预后是可能的。研究结果表明,肠道微生物与类风湿关节炎患者的预后有关。

“这是迄今为止第一个使用肠道微生物组数据预测类风湿性关节炎活动的临床改善的研究,而不依赖于其病情的初始测量或之前的治疗。”梅奥诊所个体化医学中心的计算生物学家、该研究的共同资深作者Jaeyun Sung博士说。

类风湿性关节炎是一种以关节炎症和疼痛为特征的慢性疾病,最终会导致骨骼和软骨侵蚀、关节畸形和丧失活动能力。这种复杂的疾病影响着美国近130万人

瞄准微生物群

在这项研究中,研究小组对32名类风湿关节炎患者的粪便样本进行了全面精确的基因组分析,称为“猎枪宏基因组测序”。该团队调查了肠道微生物群和临床疾病活动中最小的有意义的变化之间的联系。研究小组发现肠道微生物群的几个特征与未来的预后有关。

Mayo诊所的临床风湿病学家John M. Davis III医学博士说:“通过观察患者的肠道微生物组基线,我们观察到最终表现出改善和没有改善的患者之间的微生物组特征明显不同。”他对炎症性关节炎特别感兴趣。戴维斯博士是这项研究的资深合著者。

“令人惊讶的是,我们的数据表明,根据最终的临床结果,肠道微生物群不仅开始于不同的生态状态,而且生长和发展也不同,”Sung博士补充说。

接下来,通过使用深度学习人工智能(AI),研究人员检查了他们是否可以预测患者是否取得临床改善。总的来说,预测的准确率达到了90%,从而证明了肠道微生物组和人工智能技术的结合在理论上可以成为预测类风湿性关节炎病程的途径。

通向治疗

戴维斯博士说:“随着进一步的发展,这种预后生物标志物可以识别哪些患者通过特定的治疗能实现早期临床改善,从而节省他们的费用和其他不太可能有效的治疗的风险。”“相反,这些工具可以发现那些症状不太可能改善的患者,并可能让临床医生更密切地瞄准和监测他们。还有很多工作要做,但我们正在正确的道路上推进我们对这种疾病的了解,以便为类风湿性关节炎患者提供个性化药物。”

一段时间以来,科学家们一直怀疑肠道微生物群在类风湿性关节炎以及许多其他炎症和自身免疫疾病中发挥着作用。大量的微生物有助于消化食物,调节免疫系统,保护人体免受致病菌的侵害。

研究人员强调,每个人的微生物群都是独特的,由遗传、饮食和环境影响的复杂组合组成。这些差异解释了为什么类风湿性关节炎患者的症状差异显著,从而使得治疗和预测临床结果如此困难。

这项研究是最近第二次由dr。Sung和Davis强调了计算生物学家和临床医生在解决医学上复杂问题方面的重要伙伴关系。他们共同致力于开发一套新的数据驱动工具,以帮助类风湿关节炎的早期检测、诊断、预后和治疗。因此,研究人员计划探索将他们的发现转化为新的生物标志物和治疗方法的方法。

“最终,我们的研究显示,通过改变肠道微生物群来提高临床结果可能会成为未来治疗类风湿性关节炎的希望,”Sung博士说。“这可能会彻底改变我们为患者提供护理的方式。”