作者:张思玮 黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2021/3/31 14:48:03
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肠道菌群移植术为慢性肠病患者铺“新路”
同济大学附属第十人民医院“菌群移植术系列专利”实现成功转化

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秦环龙(右一)与团队人员交流(十院供图)

“肠道菌群这一被遗忘的器官,如今已变成慢病防治的宝库。”近日,同济大学附属第十人民医院(以下简称十院)结直肠病专科/肠道微生态诊疗中心教授秦环龙在接受《中国科学报》采访时表示,近年来,随着肠道菌群检测培养技术的不断进步,越来越多的研究提示肠道菌群与人体健康有密切关系。

解答诊断模型与致病学说科学问题

肠道菌群生态是人体最主要最复杂的微生态系统,被称之为“人类第二基因组。”现有的研究已经证实,肠道菌群与肥胖、糖尿病、癌症、早老性痴呆乃至自闭症密切相关。 因此,世界各地均启动“微生物组计划”并发展微生态干预新策略。

秦环龙团队在科技部863计划和国家自然科学基金重点项目等支持下,历经16年研究,科学诠释肠道菌群“致病”和“治病”的临床困惑和难题,并通过构建肠道菌群多组学分类判别算法,建立菌群异常诊断疾病模型,进而揭示不同疾病状态下肠道特征性菌谱,建立菌群致病新学说,并创立肠菌移植技术体系和标准化,开创临床干预新策略。

“我们安全性和疗效高于国际水平,研究成果的论文发表后也得到了国际权威专家和期刊的高度评价,充分肯定这一开创性成果。国际菌群移植指南大篇幅引用我们的成果—充分肯定菌群移植治疗效果。”秦环龙告诉记者,他们通过自主创新研制的技术体系,治疗各类胃肠功能障碍性疾病及合并帕金森病、自闭症、老年痴呆、肿瘤免疫和代谢综合症等肠道外疾病累计超过6000例,移植73286次,长期随访有效率达67%。同时,该成果获得了上海市科技进步奖一等奖、上海医学科技奖一等奖和教育部科技成果奖一等奖等殊荣。

据该团队成员陈启仪博士介绍,他们基于物种、功能、代谢等多组学分类判别算法,建立的肠道菌群异常诊断疾病模型精准匹配度达90%,还发现了慢性病特征菌株变化规律及差异性,并以“人源化鼠”模型证明了菌群异常致病性,分离鉴定出大肠癌致病菌及致病新机制。并且,通过对13例新冠肺炎患者肠道菌群研究发现,疾病严重程度与肠道菌群失衡相关,并在其领域发表多篇国际影响力高的原创性文章。

“肠道菌群移植术(FMT)作为改善肠道微生态环境的有效办法,一直备受临床推崇。但当前FMT无标准化及相关科学化的技术体系和设备,总体还是乱象丛生,严重阻碍其发展。”十院结直肠病专科/肠道微生态诊疗中心教授李宁告诉记者,该院率先在国内组织20余位专家制定了中国开展FMT的标准、指南和专家共识,在全国范围内起到了引领和示范作用。

在此背景下,秦环龙与李宁团队,历经8年多的临床经验和潜心研究,围绕肠道菌群移植术理论体系创新研发“肠道菌群移植术(FMT)25项系列专利”,并于近日成功与上海医药集团合作并实现成果转化。

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签约现场(十院供图)

业内专家表示,此次技术转化将对国内外FMT技术的临床实践标准化、技术标准化及疗效提升、临床应用与推广以及产业化发展具有深远意义。

据悉,此次系列的专利共有25项,包括厌氧粪便采集系统、粪便前期分离处理系统、标准化菌液制备系统、个体化菌液改良制备技术(自闭症、肠易激综合征、帕金森病、便秘、复发性难辨梭状芽孢杆菌感染等)、菌液保存方法新技术、新型鼻肠管导管、恒温和厌氧自动化菌液输注技术、粪菌胶囊制备技术、个体化胶囊制备技术(自闭症、肠易激综合征、帕金森病、便秘、复发性难辨梭状芽孢杆菌感染等)、功能菌筛选与制备技术等。

提出有效干预新策略

谈到此次转化,秦环龙认为,“科学研究的最终出路是临床应用,通过产业化途径让更多的患者受益。”

比如,为了解决当前FMT无差别化的移植的科学问题,他们团队通过厌氧收集粪便技术、厌氧与菌液悬浮分离处理技术、根据不同疾病特点研制出个体化的菌液和胶囊制备技术、通过器官保存液改良菌液保存等技术解决当前制备体系中存在的粪便暴露有氧环境、低温保存对活菌量和有效成分的破坏,并根据不同的疾病肠道环境的特点添加不同有效成分制备不同疾病的标准化菌液和胶囊。近期,秦环龙团队又率先在国际上成功制备出小肠液胶囊,并已开展临床试验,该技术的创建联合当前FMT技术,将菌群移植的从单一的调节结肠菌群提升至改善全消化道的肠道菌群移植新理念。

此外,他们还通过研制出新型鼻肠管导管以及恒温与密闭自动化菌液输注技术优化菌液的输注途径,并根据病变特点开发出不同PH响应的粪菌胶囊技术,以对不同病变实现定向释放,此外,还通过临床大样本数据筛选和制备出7种不同疾病的功能菌,以达到精准化移植的目的。

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秦环龙(右一)查房

另外,以此成果转化为契机,上海医药集团、华大基因与同济大学附属第十人民医院肠道微生态诊疗团队还共同签署筹建中华标准菌群库战略协议,在近期将建成一个集供体筛选与管理、标准粪菌库和菌群库、标准化菌液和胶囊制备、功能菌筛选与开发、宏基因与宏代谢等检验检测平台、质量控制、生信分析、数据采集与管理于一体的国际一流的P2实验室和GMP车间。

“中国现有近2.4亿慢性肠病患者,FMT能为慢性病药物治疗失败或缺乏治疗措施的患者提供更‘绿色’的疗法,同时还能节约大量医疗资源和避免医源性导致新的疾病风险。”秦环龙说,他们最近还成功获批了上海市肠道菌开发及肠菌移植工程中心和同济大学消化系统疾病临床研究中心,这也是上海市唯一一个FMT培训和质控中心。

 
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