微生物研究：为疾病防治提供新视角

在过去的六年内，有关人类微生物群落自身以及由其引发的各种人类疾病的研究激增。现在，研究人员发现包括自身免疫疾病、传染病、中枢神经系统疾病、代谢疾病，甚至癌症在内的几乎每一种治疗领域都或多或少与微生物菌群相关。最初的研究多集中在肠道的微生物生态系统，而现在则将范围拓宽到了口腔、鼻腔、阴道和皮肤。

一直以来，科学家们都在试图通过微生物菌群落的研究数据和结果，探索不同的模式，以便创建新的诊断和治疗方法。

“这其中涉及了一系列的选择，包括复杂方法的选择，例如粪便移植中可能涉及到早期的未知菌株和其它微生物，所有的方法都是为了简化途径”，2014年BIO小组会议“微生物调节器：创建新药种类的机遇和挑战”的主持人、风险投资公司Puretech的合伙人Bernat Olle说到。

愈发受限的抗生素

当研究人员试图更好地了解微生物时,一个事实愈发清晰：传统的抗生素，作为几十年来的抗菌感染药物，会摧毁机体的正常微生物群落，因为它们并不能够有选择性得针对特定细菌，而是攻击体内所有细菌。

但是自从Cubist制药厂的新药fidaxomicin（非达霉素）面世，这一现象很快得以改变。Fidaxomicin是第一个新型种类抗生素，它能够靶向消灭特异细菌——梭状芽孢杆菌。Optimer制药厂被Cubist制药厂收购后，fidaxomicin与另一种抗菌药vancomycin（万古霉素）联合使用，显著降低了患者的疾病复发率。

Cubist研发部门的执行副总裁Steven Gilman说，Optimer的科学家对fidaxomicin的有效性原因进行了调查，发现它与vancomycin不同，不会伤害肠道内其它大多数微生物。也正是因为它的低危害性，肠道微生物得以保留，病患才能更快更好得康复。

Cubist制药厂已经运用这些知识来进行其它药物的开发，其中就包括另外一个同样针对梭状芽孢杆菌的抗菌药物——surotomycin。“实际上，有关surotomycin对于植物的影响，我们做了一期和二期的反应研究，并且发现它和fidaxomicin具有同样的本质，即药物没有vancomycin的高危害性。从实用角度看,如果没有观察到这些结果我们不会进行药物第三阶段研究”，Gilman说到，“所以现在我们根据微生物群的研究数据来决定是否研该类抗生素”。

抗菌药物

保护患者机体内微生物群落的重要性愈发明晰，这就表明了抗菌药物应用的重要性。科学家希望开发一种抗菌药物疗法，使其能够精确攻击诱发感染的致病菌，而不伤害其它微生物。AvidBiotics公司的CEO，David Martin，把这比作激光治疗或者靶向消灭细菌的狙击手。

这些具有高度针对性的药物还有另一个优势，即细菌不会频繁产生耐药性，这与抗生素不同，Martin说，抗生素会对细菌产生抗性选择压力，细菌会从周围邻居那里获得抗性基因并保留，从而有利于自身的生存和繁殖。而这些药物则不会有此作用。

这种类激光抗菌疗法的另一个优势是，无论是在肠道环境还是皮肤、口腔、阴道环境内，都不会伤害其它的微生物群体。在增强定植力和抵抗力方面，保护微生物群的多样性也十分重要，因为它们可以保护自己免受其它有害微生物的伤害。

Martin说：“因此，现在仅有非常少量的药物同时兼备降低抗性传播的压力，又能减少对于人类健康所必须的微生物生态系统的附带损伤”，他还补充到，即使是某些情况下不产生抗药性，但对于微生物群的损伤依旧存在。

提供诊断工具

鉴于微生物在一系列疾病中所扮演的重要角色，研发创建诊断工具显得尤为重要，它能够用来进行微生物普查以及描绘病患宏基因组特征。而这正是巴黎Enterome Bioscience公司所采用的方法。这家公司目前发展个人医疗测试和伴随诊断，目的在于协助代谢疾病、胃肠道疾病、自身免疫疾病的治疗和针对性药物研发。

据Enterome公司的CEO Pierre Belichard说，肠道微生物群的细菌种类约为600。一个成立只有两年的公司早期发现一个十分有趣的研究结果，人类患上肥胖症后，机体微生物数量下降30%左右。“通过诊断工具，我们可以观察到基因的数量，然后告诉病人他们的机体微生物数量下降，这是不健康的；接下来我们将对此种病症进行定义，并对患有同样疾病但并非病症相同的人予以分类”，Belichard说。

诊断工具的第二个潜在用途或许在于微生物群监测以及它是如何针对传染病药物作出反应的。Belichard指出，诱发传染病的微生物是在不断变化的，并且这些变化可以帮助指导临床医生决定采取何种治疗方法。

此外，通过肠道生物群的研究，Enterome已经确定其潜在靶点，这能够为药物研发提供帮助。Martin说，从长远来看，这一研究很好地为Enterome服务，因为它阐明了早期的抗生素供给对于肠道微生物群有十分严重的影响，而健康的微生物群落是具备免疫水平的关键。

“我认为肠道内有机体的存在或缺乏与多种疾病之间存在某种关联，但是很少被证明”，Martin说，“这对于我们而言是一个机会，我们构建的靶向杀菌药物或许是基于免疫系统的，它可能是通过调控肠道微生物来影响免疫系统”。