白血病人预后如何?可以看看肠道菌群

经常关注科研动态的小伙伴肯定知道一句话:“遇事不决,量子力学,机制难寻,肠道菌群。”长期以来好像什么课题都能和肠道菌群产生一点关系,肠道菌群的影响力似乎上达大脑多巴胺,下管运动脚底板。

小伙伴们禁不住要问,一通分析只扯相关性的我见多了,到底能不能出点可靠结果,让我看到有实际用处的?

有!今天给你介绍一项从肠道真菌变化的角度切入,和白血病治疗相关的研究。

白血病大家可太熟悉了,偶像剧角色不得个白血病你都不好意思当女主。可现实问题是,白血病,那可是要人命的,病!

人的身体像一个命令有序的王国,里面的每个细胞都是安分守己的臣民。可是总有一些邪恶分子不守安分,四处作乱,上街打砸抢,给社会带来一场浩劫。如果人体免疫系统中非常重要的白细胞脱离本职岗位、兴风作浪玩了命地长,那么原先正常白细胞所承担的免疫等功能就无人执行,整个身体会发生贫血、免疫系统受损和出血,人距离死亡也就不远了。

左图为正常血液,右图为白细胞病人血液,其中的白细胞发生了非常明显的不正常增殖(图片来源:bdbiosciences)

万幸,移植别人的健康造血干细胞可以让病人重获新生。但是移植之前需要先用超大剂量的全身放疗把体内白细胞全部杀灭,打扫干净屋子,好让新的造血干细胞入住生长。但是白细胞被全部杀死的后果就是身体免疫力几乎变为0,环境中的细菌、真菌、病毒此时乘虚而入,人体定难招架得住。所以在杀灭自身白细胞之后移植的白细胞正常生长起来之前,需要施用大量抗菌抗病毒的药物杀灭可能感染人体的微生物(例如肠道的微生物),帮助脆弱的身体抵御外部入侵。

但是,用上抗菌药物就万事大吉了?肠道真的一点微生物都没有了么?如果有呢?会慢慢变多还是变少啊?会不会影响移植手术结果呀?万一呢?

怎么样,这些问题你是不是一个都没想过呀?

你放心,站在人类知识开疆拓土边缘的科学家帮你想过,最近的一项研究对白血病人异基因造血细胞移植前后肠道真菌的组成做了研究,发现肠道真菌的变化真的是一定程度上可以反应移植后病人的生存情况。具体是这样的:

研究者找了156位病人,从移植手术前10天开始收集病人粪便样本一直到移植手术后30天,每位病人差不多收集了10份粪便样品,之后检测粪便样本中真菌的组成。

肠道里面的细菌真菌千千万,如何才能知道里面有多少种真菌,答案是使用PCR检测真菌的ITS区域。ITS(internal transcribed spacer)是真菌核糖体rRNA基因之间的一段DNA区域,就像真菌的身份证号码,只要得到这段区域的信息,就知道这是什么真菌。所以将粪便样本中的总DNA提取出来,对着ITS这一段做PCR再做测序,只要统计清楚扩增出的不同ITS序列的数目,就能知道样品中有多少种真菌,以及每种真菌占多少比例。关于PCR的介绍可以看:“。

经过这样的统计,研究者发现部分患者免疫缺陷期间,粪便样品中仍然可以培养出多种真菌。而且,相比于粪便中培养不出真菌的患者,那些粪便中能培养出真菌的患者生存预后就差一些,随着时间往后推移,存活的患者越来越少。

注:预后(prognosis),对创伤或疾病可能造成的后果的预测。举个简单例子,病人治疗后吃饭吃的可香了,你肯定会觉得这是病人身体恢复的好,日后会更健康,这就叫“你根据病人饭量推测病人预后良好”。

灰色线代表了粪便中培养不出真菌的病人,墨绿色线代表了粪便中培养出真菌的病人,随着时间向推移,粪便中有真菌的患者其生存率越来越低。(研究者供图)

并且在这些真菌中还有一个眼熟的“坏东西”——近平滑念珠菌(C. parapsilosis)。这是一种人体口腔和皮肤非常常见的单细胞真菌,平时人体免疫力正常它不声不响,一旦人体免疫力低下就会跳出来捣乱导致口腔感染,嘴疼生疮。

(图片来源:medical-labs)

在调查研究中, 156个病人中的19个,他们在免疫力缺陷的这段时间段内,肠道内真菌菌群失调,尤其出现近平滑念珠菌定植。

注:定植:各种微生物经常从不同环境落到人体,并能在一定部位定居和不断生长、繁殖后代,这种现象通常称为“定植”。例如本文中,环境中的近平滑念珠菌跑到了肠道内,并且扎下根稳定生长繁殖一段时间,就是定植。

不同颜色代表不同的真菌,亮黄色代表近平滑念珠菌,可以看到移植后,患者体内大部分都是黄色的近平滑念珠菌了。(研究者供图)

并且还发现,移植后发生近平滑念珠菌肠道定植的病人,预后不乐观,总存活率显著低于没有定植的病人。

灰色线代表了没有平滑念珠菌定植的病人,亮黄色线代表了有平滑念珠菌定植的病人,随着时间向推移,平滑念珠菌定植的病人,其生存率越来越低。(研究者供图)

看到这里可能会有小伙伴问:

会不会存在定植的患者都是年龄比较大的啊?

没有,研究者排除过了

会不会存在定植的患者同时也有其它疾病?

没有,研究者排除过了

会不会存在定植的患者原有疾病就不一样?他们移植物种类型不同?用了抗厌氧抗生素?

没有,研究者统统排除过了,这一波无懈可击。

还有不服输的小伙伴会继续问,肠道里的东西多了去了,你怎么不看看肠道细菌对预后的影响呢?

的确,之前也有人研究过移植前后肠道细菌菌群的变化以及预后效果。但,这还不够,正是因为肠道内真菌细菌都有,他们的变化规律也不一致,我们才更需要对二者都做研究,更全面的描述。

我知道一定有读者此时禁不住拍手,哎呦不错呦,通过粪便样品的真菌组成帮助判断病情进展,一旦发现粪便有真菌尤其是有近平滑念珠菌,马上采取措施避免患者病情恶化。哪个课题组的工作啊?!

哎,有眼光!

上文所介绍的正是2021年11月11日发在 Nature Microbiology 的《肠道真菌动态变化和近平滑念珠菌定植与造血干细胞移植临床结果的相关性分析》(Hematopoietic cell transplantation outcomes are linked to intestinal fungal dynamics and an expansion of Candida parapsilosis complex species)的研究内容。

该研究文章由中国科学院先进技术研究院合成生物学研究所、深圳合成生物学创新研究院翟冰研究员完成。翟冰研究员和美国纪念斯隆凯特琳癌症中心的访问学者Thierry Rolling 博士为共同一作。

文章还得到加州大学洛杉矶分校医学中心的Scott Filler教授和林剑锋博士在同期的News & Views发表评论,认为该文揭示了造血干细胞移植过程肠道真菌菌群对临床结果的重要潜在影响,并展示了未来肠道菌群研究中,综合分析细菌和真菌菌群的必要性。

希望治病救人时候能给医生患者带来更多判断依据、提供更多治疗思路,

希望每个患者少受一点痛苦,

哪怕只是少扎一针,少取一次血,

这大概就是每个生物医疗科技工作者的心愿。

来源:中国科学院深圳先进技术研究院