微生物组在精准医疗中的重要性是否与遗传学相当？
个性化医疗领域长期由遗传学主导，这并不令人意外，因为我们每个人的DNA特征都是独一无二的。然而，研究表明，微生物组——即栖息在人体内的细菌、病毒和微生物群落——对身体功能和代谢至关重要，因此成为精准医疗的完美靶点。了解微生物组是否能取代遗传学在精准医疗中的地位？
Sally Turner 2018年11月8日
专家表示，微生物组研究可以在几个关键领域为精准医疗方法增添价值。
由于微生物组可以通过DNA测序进行评估，并通过针对性干预轻松修改，因此有观点认为它应在以遗传学为主导的个性化医疗领域发挥关键作用。
微生物组有潜力通过基于精细诊断的定制化个体疗法，转变预防性医疗并降低医疗成本。
"微生物组对精准医疗非常重要，因为它是人类健康中一个高度个性化且重要的方面，尽管如此，它仍具有可应用于促进更健康系统的普遍原则和方法，"芝加哥大学(University of Chicago)化学系研究员、行业重要报告《将微生物组引入精准医疗》的合著者Thomas Kuntz解释道。"它以多种方式极大地影响健康，无论是否考虑运动、饮食、药物相互作用等外部因素。"
有前景的研究
Kuntz继续与该报告的合著者、微生物组中心(Microbiome Center)的教务主任Jack Gilbert博士一起研究微生物组的应用。自美国政府于2015年启动精准医疗倡议以来，研究人员一直热衷于基于患者独特的遗传、环境和生活方式因素开发定制化医疗方案。
"微生物组科学相比遗传学的一个巨大优势在于它更具可变性。"
Kuntz和Gilbert提出了微生物组研究可以为精准医疗方法增添价值的几个关键领域。这些领域包括针对贫困和医疗资源不足的社区；提高抗生素、益生元和益生菌的有效性；以及改善药物代谢并减少不良反应。已发现至少60种药物与微生物组相互作用，对该领域的更深入了解将推动更有效治疗方法的开发。
在Kuntz和Gilbert的建议之后，今年早些时候，以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)进行的一项研究《遗传还是生活方式：什么塑造了我们的微生物组？》揭示，健康与微生物组之间的联系可能比最初认为的更为重要。
毫无疑问，遗传学在决定人群间微生物组变异方面发挥作用，我们的基因可能使特定细菌菌株得以繁荣。然而，该研究所的研究结果令人惊讶，表明宿主遗传因素仅占人群间变异的2%，而基因在决定微生物组组成方面的重要性较低。相反，饮食和生活方式才是关键影响因素，我们独特的微生物组会随着我们的生命历程而成长和变化。尽管遗传学是一个不太重要的决定因素，但我们独特的真菌、细菌和微生物群落仍能与我们的基因相互作用，从而修改和影响许多常见健康问题。
顺应肠道
"微生物组科学相比遗传学的一个巨大优势在于它更具可变性，"Kuntz说。"虽然CRISPR等技术（细菌和古菌中的一组DNA序列）允许改变遗传学，但在人类中安全使用这些技术还很遥远，但我们已经通过饮食等变化'编辑'我们的微生物组。"
Kuntz还认为，可能到来的"后抗生素"时代将使针对疾病的微生物组干预成为当务之急。
"即使这种情况不会发生，"他继续说道，"基于微生物组的感染治疗可能是防止抗生素过度使用的一部分，甚至——如在艰难梭菌(clostridium difficile)感染中所见——可能比当前抗生素表现更佳。"
理解并实施微生物组的正确变化（通过饮食或其他手段如益生菌）是一个漫长而复杂的过程，但证明这些干预措施的有效性、安全性和经济可行性对于获得必要批准将微生物组医学推向全球市场至关重要。
"后者是粪便微生物移植(FMT)——将健康人粪便中的细菌移植给受体——目前面临的一个障碍，"Kuntz说。"FMT可能是确保微生物组产生有益且大幅变化的最简单治疗方法，因为比起了解其内部运作机制，捐赠者的整体健康状况更为重要。这在许多其他治疗方法无效的消化系统疾病中可能极为有用。"
或许面对微生物组精准医疗的最大问题是如何保持高度的兴趣和资金投入，以便研究能够高效推进。
"基因组医学经历了一个重大泡沫，当泡沫破裂时，真正限制了这一领域，尽管它对医学的应用前景仍然可观，"Kuntz解释道。
他认为，如果微生物组被视为一种时尚，或者缺乏即时结果被解读为最终不会取得成果，那么微生物组领域将面临类似的问题。
"因此，拥有热情、公众支持和知识——特别是在微生物组相关疾病可能最高的传统医疗资源不足社区——将是保持微生物组相关性的关键，"他补充道，"最终使其成为标准的精准医疗的一部分。"
研究与开发
Kuntz和Gilbert希望看到为医学和研究收集微生物组样本的标准化和扩展。他们表示，使微生物组采样成为个人健康的基本和组成部分不仅会增加其诊断潜力，而且通过覆盖更多人群，如果这些样本能够被正确识别并用于进一步的大规模流行病学研究，也将改善研究。
"基因组医学经历了一个重大泡沫，当泡沫破裂时真正限制了这一领域。"
"采集微生物组样本的价格点已经足够低，使其成为可能，但采集协议、公众意识以及医疗提供者的犹豫仍然是障碍，"Kuntz说。"基因组医学在一段时间内面临过类似的障碍，但我们希望微生物组医学可能更快地克服这些问题。"
从长远来看，最终目标是利用这些信息，同时进一步开发益生菌、益生元和针对微生物组的产品来治疗疾病。
"由于需要进行大量研究，特别是针对更大、更多样化的群体，这还需要一段时间，"Kuntz总结道。"这并不是说某些益生菌研究不会在十年到十五年内取得成果，但真正个性化的疗法可能需要那么长时间，具体取决于现在和未来做出的研究突破以及研究处理方式。"
【全文结束】
