糞菌移植改善自閉症
微生物轉移療法改變腸道生態系統，改善腸胃和孤獨症症狀：一項開放性研究
Microbiota Transfer Therapy alters gut ecosystem and improves gastrointestinal and autism symptoms: an open-label study
Microbiome, [10.465]
2017-01-23 Articles
DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-016-0225-7
第一作者：Dae-Wook Kang1†, James B. Adams2†, Ann C. Gregory3,15†
通訊作者：Matthew B. Sullivan3,5,15,16, J. Gregory Caporaso12,13, Rosa Krajmalnik-Brown1,14*,
其它作者：
Thomas Borody, Lauren Chittick, Alessio Fasano, Alexander Khoruts, Elizabeth Geis, Juan Maldonado, Sharon McDonough-Means, Elena L. Pollard, Simon Roux, Michael J. Sadowsky, Karen Schwarzberg Lipson
作者主要單位：
1亞利桑那州立大學，環境生物技術生物設計Swette中心，亞利桑那州，坦佩，85287，美國(Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology, Arizona State University, Tempe, AZ, 85287, USA)
2亞利桑那州立大學物質，運輸和能源工程學院，亞利桑那州，坦佩，85287，美國(School for Engineering of Matter, Transport and Energy, Arizona State University, Tempe, AZ, 85287, USA)
3亞利桑那大學，土壤、水和環境科學，亞利桑那州，圖森，85721，美國(Soil, Water and Environmental Sciences, University of Arizona, Tucson, AZ, 85721, USA)
12北亞利桑那大學，病原體和微生物組研究所，亞利桑那，弗拉格斯塔夫，86011，美國(Pathogen and Microbiome Institute, Northern Arizona University, Flagstaff, AZ, 86011, USA)
熱心腸日報
https://www.mr-gut.cn/papers/read/1041313536
創作：沈志勳 審核：藍燦輝 2017年04月23日
原標題：菌群移植療法改變腸道生態系統並改善胃腸道及自閉症症狀：一項開放標籤研究
在18名被診斷出患有自閉症譜系障礙的兒童中開展一項小型開放標籤臨床試驗；
患者接受2周抗生素治療及腸道清除後進行糞菌移植；
胃腸道症狀評定量表顯示胃腸道症狀得到了約80%的改善；
自閉症譜系障礙的行為症狀也得到了顯著改善，且在治療8周後依然能持續改善；
測序分析表明供體的部分菌群被成功移植，腸道環境得到有益改善，總細菌多樣性和雙歧桿菌、普氏菌和脫磷孤菌屬的丰度得以提升，且持續8周後依然保持。
主編評語：最近備受關注的一篇日報分享文章，針對18名自閉症兒童的糞菌移植療法取得很好效果，再次推薦閱讀。
摘要
背景
自閉症譜系障礙（Autism spectrum disorders, ASD）是一種複雜的神經生物學障礙，它會損害社會交往和溝通，並導致行為、興趣和活動受到限制、重複和刻板的模式。這些疾病的原因仍然知之甚少，但腸道微生物組（人體腸道中的1013個細菌）可能作用其中，因為患有ASD的兒童經常遭受與ASD嚴重程度相關的胃腸道（gastrointestinal, GI）問題。以前的幾項研究報道了ASD患兒的腸道細菌異常。腸道微生物組 - ASD連接已經在ASD的小鼠模型中進行了測試，其中微生物組與異常代謝物和行為機械地相關。同樣，一項針對ASD兒童的研究發現，口服不可吸收的抗生素治療可改善GI和ASD症狀，儘管是暫時的。在這裡，一項小型開放標籤臨床試驗評估了微生物轉移療法（MTT）對18名ASD診斷兒童的腸道微生物群組成和胃腸道和ASD症狀的影響。
結果
MTT包括2周抗生素治療和腸道清潔，然後使用高初始劑量、隨後每日較低維持劑量7-8周延長糞便微生物組移植（FMT）。胃腸道症狀評定量表顯示，治療結束時胃腸道症狀減少約80％，包括便秘，腹瀉，消化不良和腹痛症狀的顯著改善。治療後8周持續改善。同樣，臨床評估顯示行為ASD症狀顯著改善，並在治療結束後8周保持改善。細菌和噬菌體測序分析揭示了供體微生物群的成功部分植入和腸道環境的有益變化。具體而言，MTT後其他分類群中的總體細菌多樣性和雙歧桿菌，普氏菌和脫硫弧菌的丰度增加，並且這些變化在治療停止後持續存在（隨後持續8周）。
結論
因此，這種探索性、延長持續時間的治療方案似乎是改變腸道微生物組和病毒組以及改善ASD的GI和行為症狀的有希望的方法。治療結束後，胃腸道症狀，ASD症狀和微生物組的改善至少持續8周，這表明存在長期影響。
結果
圖1. 研究設計時間表
Fig. 1 Study design timeline
該試驗包括10周微生物組移植療法（MTT）和停止治療後8周的隨訪觀察期。示意圖時間表代表在MTT期間進行的一系列治療（上圖）和樣本採集和GI /行為評估的頻率（下圖; 分別以綠色和紫色著色的neurotypical 和ASD組）
圖2. 18例ASD患兒的GI和ASD相關症狀
Fig. 2 GI- and ASD-related symptoms of 18 children with ASD
兒童接受MTT治療10周，治療結束後8周進行單次隨訪評估。GSRS得分與時間的關係。
a. GSRS以Likert 量表從1（無症狀）到7（非常嚴重的不適）評分。
b. PGI-III評分的變化（整體自閉症/相關症狀）。PGI-III的得分為-3（更差），-2（差），-1（稍差），0（無變化），1（略好），2（更好）至3（更好）相比基線。
c. 治療前，治療後和治療後8周的CARS評估。
d. 治療前，治療後和治療後8周的總SRS評分。
e. 治療前，治療後和治療後8周的總ABC評分。
數據點代表18個單獨的參與者，並且一些數據點在框圖中重疊。星號（在方框圖的頂部）表示個體（在每個時間點）自治療前（第0周）是否顯著減少。ns表示不顯著，單個星號表示p < 0.05，雙星號表示p < 0.01，三個星號表示p < 0.001（雙尾Wilcoxon符號秩檢驗）。兩名GSRS評分改善不到50％的參與者被定義為無應答者，並用灰色進行顏色編碼
圖3. 糞便微生物群隨糞便微生物群移植而變化
Fig. 3 Stool microbiota changes with fecal microbiota transplant
a. 從糞便樣本中測量的18名患有ASD兒童的微生物組中Faith系統發育多樣性（PD）的變化。橙線表示供體樣品的中值PD（虛線表示初始供體樣品（n = 5），虛線表示維持劑量樣品（n = 2）），綠線表示第0周時20個神經型對照的中值PD。ns表示不顯著，單個星號表示q < 0.05，雙星號表示q < 0.01，三個星號表示q < 0.001（雙尾Wilcoxon符號秩檢驗比較第3周，第10周和第18周至第0周值）。
b. 為所有MTT接收者按個人基礎Faith PD的變化(
樣本量不是大太，可以採用分面展示 個體突出規律)。大多數個體經歷了腸道微生物群PD的增加。c. ASD腸道微生物組與大多數相關供體樣本之間未加權的UniFrac距離（第0周和第3周的初始供體樣本，第10周和第18周的最新維持劑量樣本），說明與本底差異不大，移植成功。綠線表示神經型對照之間的中間人際變異，並說明在治療之前，MTT受體和供體之間的腸道微生物組成的差異是正常人際變異的量級。治療後，MTT受者與正常人際變異的供體更相似。統計數據與a中使用的統計數據相同。
d. ASD腸道微生物組與供體樣本之間的距離。在研究期間，大多數人變得更加相似。
e-g箱圖顯示了ASD組第18周的腸道微生物群中的三個屬，雙歧桿菌，普氏菌和脫硫弧菌的相對丰度，以及第18周的相對丰度的變化。使用Benjamini-Hochberg錯誤發現率校正來校正所有p值以產生q值。基於不同多樣性度量的類似圖表作為附圖。
圖4. 糞便病毒組改變與糞菌移植
Fig. 4 Stool virome change with fecal microbiota transplant
a. ASD參與者的多樣性指數，Shannon’s H’（衡量生物多樣性和豐富度;左）和Peilou’s J（衡量均勻度;右）。在評估噬菌體群落的12個ASD受試者中的4箇中，在所有四個時間點收集糞便樣品。MTT後響應者（用灰線表示）在生物多樣性，豐富性和均勻性方面反彈。相反，無應答者（用紅線表示）沒有恢復。
b. Bray-Curtis距離（右; 2D stress = 0.2467）和Jaccard（左; 2D stress = 0.2212）距離的非度量多維尺度（NMDS）顯示ASD腸道噬菌體群落在高和低SHGM劑量後更接近供體腸道噬菌體群落。
c. 第10周時ASD病毒體組成的分析顯示所有ASD受試者的供體噬菌體群體的植入。在> 80％的受試者中，起始（第0周）噬菌體群體在第10周時構成病毒體的<20％。NR代表無應答者
Kang, D.-W. et al. Microbiota Transfer Therapy alters gut ecosystem and improves gastrointestinal and autism symptoms: an open-label study. Microbiome 5, 10, doi:10.1186/s40168-016-0225-7 (2017).
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