Nature：科学家成功治愈小鼠酒精性肝炎，精确编辑肠道菌，比抗生素有效
今日，加州大学圣地亚哥医学院的研究人员在《自然》发表文章称，他们首次成功将噬菌体疗法应用于酒精性肝炎的治疗。
多达75%的患者在确诊严重酒精性肝炎后90天内死亡。抗生素疗效甚微，唯一的办法是等待早期肝移植。
在本报告中，作者Schnabl等人发现，一种在健康人中常见的肠道细菌——粪肠球菌所分泌的毒素（cytolysin），与酒精性肝病患者的临床结果紧密相关——约90%的cytolysin阳性患者在入院后180天内死亡，而cytolysin阴性患者的这一比例是4%。
为了探究噬菌体疗法是否有效，研究人员从污水中分离了4种噬菌体，证实它们可靶向消灭产毒粪肠球菌，治愈小鼠的酒精性肝炎。
“基于这一发现，我们相信检测酒精性肝炎患者粪便中的cytolysin基因，可能是肝病严重程度和死亡风险的一个非常好的生物标志物”，研究人员说。
不过，这种噬菌体疗法到目前只进行了小鼠试验，仍需要独立的前瞻性队列来验证cytolysin作为生物标记物的有效性，并尝试将这一噬菌体发现扩展到人类患者。
研究名称：Bacteriophage targeting of gut bacterium attenuates alcoholic liver disease
期刊：Nature
发表时间：2019年11月13日
IF：43.07
DOI:10.1038/s41586-019-1742-x
噬菌体上头条的次数不多，但回回让人感叹。
它是一种以细菌为宿主的病毒，在自然界中普遍存在——通常在细菌存在的地方，都有它们的身影，比如海水、泥土。在人类肠道的病毒组中，大部分也都是噬菌体。
噬菌体通常长这样，“蜘蛛”和“注射器”的结合
不过，与广谱抗生素不同，噬菌体一次只能攻击一种特定的细菌。这一曾经不够受欢迎的特性，现在成为了人们应对“公共卫生界多重耐药菌挑战”的希望。
我们上一次讲到噬菌体，是今年5月8日《Nature Medicine》报道的一则利用噬菌体治愈患有囊性纤维化的15岁女孩的案例。
她同时患有播散性脓肿分枝杆菌（M. abscessus）耐药菌感染。匹兹堡大学的Hatfull团队，根据病人情况配制了三种噬菌体（Muddy、ZoeJ、BPs）鸡尾酒，静脉注射6周后，患者的肝脏感染基本消失。
噬菌体疗法目前看起来不可低估。不过在美国，该疗法仍然是实验性质的，在任何情况下使用，都需要得到FDA的紧急批准。
酒精性肝炎患者粪便中的E. faecalis菌，是对照组的2700倍
Bernd Schnabl是坎特伯雷大学圣地亚哥医学院的医学和肠胃病学教授。在本次报告中，他和同事们重点研究了酒精性肝炎相关的微生物和微生物因子。
酒精性肝炎是酒精性肝病最严重的一种形式。多达75%的患者在确诊为严重酒精性肝炎后90天内死亡。激素治疗效果有限，唯一的办法是等到早期肝移植。
早期的研究发现，酒精性肝病可以通过粪便微生物群传播——这引起了Schnabl等人的好奇。他们评估了26名无酒精使用障碍的对照组（每天饮酒量低于20g的社交饮酒者）、44名酒精使用障碍患者和88名酒精性肝炎患者，观察到一个显著差异：
在酒精性肝炎患者中，肠球菌属Enterococcus spp.比例增加（5.59%），而对照组几乎没有；
qPCR测定显示，酒精性肝炎患者粪便中粪肠球菌E. faecalis的数量是对照组的2700倍；
大约80%的酒精性肝炎患者的粪便中E. faecalis菌呈阳性。
幕后黑手：E. faecalis菌所产的“溶细胞素”
但Schnabl等人很快发现，决定酒精性肝炎病情严重程度和死亡率的，并不是粪肠球菌的存在或者总量有多少，而是它是否产“毒”（这种毒素被称为溶细胞素，cytolysin）。
研究人员分别小鼠灌胃了一种产毒粪肠球菌株和一种不产毒的粪肠球菌株，然后将小鼠置于一种酒精饮食后发现：
用产毒粪肠球菌株+乙醇灌胃的小鼠，出现更严重的肝损伤，也有更多的肝脏炎症，其编码炎性细胞因子和趋化因子的MRNA表达水平较高；
而另一组小鼠的肝损伤、脂肪变性和炎症都明显更少，存活时间更长。
E. faecalis cytolysin与酒精性肝炎患者的死亡率相关
研究人员认为，“溶细胞素的检测可能是一个肝脏相关更严重结局和死亡风险增加的预后因素，也是一个更强的死亡率预测因子”。
4种裂解噬菌体，靶向产毒粪肠球菌
接下来，Schnabl等人重点研究了噬菌体治疗的效果。
他们从污水中分离出四种不同的噬菌体。这些噬菌体能裂解从Atp4aSl/Sl小鼠（一种粪肠球菌过度生长的模型）中分离出的产毒粪肠球菌。
所有4个噬菌体都是“剧毒隐球菌群的荚果”（podophages of the virulent Picovirinae group）。
另外还用了一组对照。对照组的噬菌体是一种靶向Caulobacter crescentus菌的噬菌体，这种细菌存在于淡水湖泊和溪流中，但不在人类或啮齿动物身上定植。
他们发现：
用靶向产毒粪肠球菌的噬菌体灌胃的小鼠，肝损伤、脂肪变性和炎症程度较轻；
靶向产毒粪肠球菌的噬菌体的施用，显著降低了肝脏中的溶血素水平，以及粪肠球菌在粪便中的数量；
噬菌体给药，不影响粪便微生物组的整体组成、肠道吸收或乙醇的肝代谢。
噬菌体靶向产毒E. faecalis菌，消除乙醇诱导的小鼠肝病
“我们的发现，不仅把一种特定的细菌毒素与酒精性肝病患者的临床结果联系起来，还找到了一种通过施用噬菌体，以精确编辑肠道微生物群来打破这种联系的方法”，Schnabl说。
“基于这一发现，我们相信检测酒精性肝炎患者粪便中的cytolysin基因，可能是肝病严重程度和死亡风险的一个非常好的生物标志物。也许有一天，我们可能会根据患者的cytolysin状况，为他们进行个性化治疗。”
不过，由于噬菌体可以诱导强烈的免疫反应，这种疗法是否可应用于临床，以及是否在特殊患者（如酒精性肝炎病人）中也是安全的，仍需要进一步确认。
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