科學(xué)家開(kāi)發(fā)出基于微生物組的診斷工具來(lái)識(shí)別慢性肝病患者

據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示，慢性肝臟疾病是全球人群所面臨的主要公共健康問(wèn)題，其影響著全球8.44億人口的健康，同時(shí)其也是澳大利亞、英國(guó)和美國(guó)人群死亡的主要原因之一；與此同時(shí)，慢性肝臟疾病非常難以管理，而且目前尚無(wú)FDA批準(zhǔn)的抗肝臟纖維化的療法，微生物組（棲息在機(jī)體腸道中復(fù)雜的微生物集合）則是一種指示機(jī)體健康的標(biāo)志物。

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell Metabolism上的研究報(bào)告中，來(lái)自索爾克研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種基于微生物組的診斷工具，其能以較低的成本、較高的準(zhǔn)確性、快速識(shí)別出超過(guò)90%的肝纖維化和肝硬化患者。這種無(wú)創(chuàng)手段依賴于一種分析患者糞便（糞便中包含腸道中的微生物菌群）樣本的算法，同時(shí)其還能改善肝臟疾病患者的護(hù)理和療法結(jié)局。

非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一種引發(fā)慢性肝臟疾病的主要原因，其通常會(huì)進(jìn)展為肝纖維化和肝硬化，直至最終進(jìn)展為肝癌；目前研究人員缺少針對(duì)肝纖維化和肝硬化的診斷工具，活組織檢查是侵入性的，其可能會(huì)漏掉肝臟中受損的部位，而MRIs診斷則比較昂貴，對(duì)于居住在農(nóng)村地區(qū)的人群而言難以獲得。

為了解決這些問(wèn)題，研究人員轉(zhuǎn)向?qū)ξ⑸锝M進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)能有效識(shí)別慢性肝臟疾病風(fēng)險(xiǎn)患者的新型檢測(cè)技術(shù)，研究者M(jìn)ichael Downes表示，我們基于疾病的微生物組特性開(kāi)發(fā)出了一種通用、無(wú)創(chuàng)的肝纖維化和肝硬化檢測(cè)技術(shù)；文章中，研究人員優(yōu)化了一種名為機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算方法，基于患者糞便樣本中的19種細(xì)菌揭示復(fù)雜的疾病標(biāo)志；這種標(biāo)志由不同數(shù)量的細(xì)菌組成，其能形成一種用于識(shí)別肝纖維化和肝硬化的通用指紋圖譜。

這項(xiàng)研究中，研究人員納入了163個(gè)來(lái)自健康和患病家庭成員的臨床樣本從而來(lái)識(shí)別出能指示肝臟疾病的變化量；利用來(lái)自微生物組遺傳圖譜和來(lái)自糞便樣本中的代謝產(chǎn)物的數(shù)據(jù)，研究人員就能 發(fā)現(xiàn)與肝硬化診斷相關(guān)的微生物組標(biāo)志特征，其準(zhǔn)確率高達(dá)94%；這種微生物組的標(biāo)志特征就能確定肝纖維化的階段，從而幫助臨床醫(yī)生根據(jù)疾病階段來(lái)為患者分級(jí)，同時(shí)還能改善治療策略。

研究者Tae Gyu Oh說(shuō)道，本文研究表明，我們或許能利用機(jī)器學(xué)習(xí)手段來(lái)識(shí)別通用的標(biāo)志特征，從而用來(lái)診斷諸如肝硬化等多種人類疾病；研究者所發(fā)現(xiàn)的模式能夠反映微生物組的復(fù)雜性以及腸道健康如何影響個(gè)體患病的風(fēng)險(xiǎn)；隨后研究人員將會(huì)將這些微生物組的標(biāo)志特征應(yīng)用到來(lái)自中國(guó)和意大利的兩組完全獨(dú)立的患者中，其或能準(zhǔn)確識(shí)別出90%以上的肝硬化患者，這就證實(shí)了這種算法在不同遺傳特性和飲食文化人群的能力和準(zhǔn)確性。

值得注意的是，來(lái)自南加州的肝硬化患者機(jī)體的腸道微生物組特征能夠幫助預(yù)測(cè)中國(guó)和意大利兩組獨(dú)立的肝硬化患者的疾病狀況；如今利用微生物組作為診斷工具的強(qiáng)大力量才剛剛被科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到，未來(lái)科學(xué)家們將會(huì)通過(guò)檢測(cè)是否恢復(fù)部分機(jī)體腸道微生物組就能減緩疾病進(jìn)展或移除特定細(xì)菌會(huì)加重疾病進(jìn)程，來(lái)闡明微生物組與肝臟疾病之間的因果關(guān)聯(lián)。最后研究者表示，這種新方法或能用來(lái)分析其它因微生物組功能異常所引起的疾病，比如炎性腸病、結(jié)腸癌、阿爾茲海默病等。