由中央研究院生化所、台大医院、图尔思生物科技公司等主办，基因线上协办一年一度亚洲微生物体趋势论坛（Asia Microbiome Conference, AMC），第 7 届大会于 1 月 7 日以实体会议形式，在中央研究院盛大举行。活动现场共有超过 400 名国内外微生物领域学研专家、公司企业代表共襄盛举，充分展现台湾丰富的微生物学研究量能，更显示国际间对于微生物体作为生物性治疗产品、或跨物种的微生物多元研究趋势重视。
大数据微生物体分析，用于新冠、癌症诊断治疗
大会主题演讲首先隆重邀请美国加州大学圣地亚哥分校（University of California San Diego） Rob Knight 教授，他同时是 Earth Microbiome Project, American Gut Project 等大型微生物研究联合创办人。Rob Knight 教授首先谈到微生物与人体健康密切关系，人体中基因约有 99% 属于来自微生物群，但其重要性向来被忽略。为了快速分析微生物体的数据资料，Rob Knight 教授实验室成功建置线上开源分析工具 Qiita，有助研究者进行大量微生物的多体学比对，加速微生物数据累积。
而近年新冠疫情席卷，Rob Knight 教授研究也转往分析所在校园 UCSD 的废水中微生物基因体，不仅测得校园中 85% 新冠确诊案例，还能及早侦测到变异病毒的存在，对于防堵疫情扩散大有帮助。Rob Knight 接着分享将微生物分析用于癌症领域的成果，其团队不仅利用机器学习揭开患有癌症类型与带有特定微生物基因体的关联性，他们也特别指出真菌菌群（mycobiome）失调和癌症发生有关。
随着由自然环境中取得的总基因体数据（metagenomics）爆发式增长，为了改善定序精确度较差的困境，Rob Knight 教授参与的 Greengene 研究计划，他们以全长 16S rRNA 定序为基础数据库，将物种资讯进行大规模系统性修正，借此更精准建立微生物的分类标准。最后，Rob Knight 教授提醒目前的绝大多数微生物体研究由先进国家主导，若要扩大基因数据库与应用范围，将来需要改善研究的地域限制问题。
微生物于大肠直肠癌的转译医学进展
香港中文大学于君教授接着以大肠直肠癌（colorectal cancer, CRC）为例，介绍微生物与癌症发生关系，以及微生物治疗在辅助癌症治疗上的转译医学进展。既有研究累积越来越多文献知道特定微生物与 CRC 致病机转相关，例如小鼠模型中得知 P. anaerobius 会造成肠道生态失调、具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）调控 E-cadherin 蛋白表现，使得肿瘤增生与转移风险增加。此外研究也发现吸菸借由影响肠道微生物及其代谢反应，增加 CRC 发生风险。
于君教授再介绍了利用微生物辅助策略，提升癌症免疫治疗的成效案例。首先，已知带有特定微生物菌种会造成皮肤黑色素癌（melanoma）免疫治疗效果不佳。而将既有免疫治疗辅助微生物治疗在不少癌症类别都可以改善疗效，比如肠道微菌丛植入治疗粪便微生物移植（Fecal Microbiota Transplantation, FMT）结合皮肤黑色素癌免疫治疗，可以提高 CD8+ T 细胞反应、增加 anti-PD1 药物疗效，降低肿瘤复发。益生菌 z（probiotics z）透过增加 IFN-γ 免疫调控功能，在 CRC 达到抗肿瘤功能。许多临床实例都说明发展个人化的微生物辅助治疗为将来方向。
对于常见药物的治疗反应上，微生物体组成也扮演关键影响作用。Lysinibacillus sphaericus 会降低 aspirin 用在化学预防（chemopreventive）的效果，因此临床上应特别注意若是带有此菌种的病人，接受 aspirin 给药应特别给予剂量调整。于君教授也提及如果要落实癌症早期筛检诊断，可以透过非侵入式检测微生物 biomarker，例如由香港中文大学研发的 M3 CRC 检测套组目前已经在香港与其他国家上市使用。
以微生物治疗填补 NASH 的未满足医疗需求
台大医院吴明贤院长接着将主题转向非酒精性脂肪肝炎（nonalcoholic steatohepatitis, NASH），NASH、以及疾病前期的非酒精性脂肪肝疾病（non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD）目前仍有庞大的治疗需求，治疗上多透过改善饮食、生活习惯、减肥手术等方式介入，美国 FDA 至今还没有批准任何一项治疗药品。
吴院长则分享许多微生物研究已经发现可能在 NASH 治疗带来新契机。接受减肥手术后的小鼠再接受 FMT 移植治疗，肠道微生物能带来调降肝糖、脂质浓度的临床功用，目前已知的益生菌种包含厌氧菌 Akkermansia muciniphila、气味杆菌 Odoribacter splanchnicus 等。相反的，也有已知会加快 NASH 进展有害微生物，如 Catenibacterium mitsuokai、Ruminococcus torques 等。
谈到微生物治疗结合既有 NASH 营养治疗（nutrition therapy）或运动介入的效果，吴院长说明，在小鼠模型中以营养治疗给予姜油或发酵豆类产品中萃取的 LT-17，能够调节肝脏代谢活性，LT-17 用于人类的临床试验也正在进行中。此外，有氧运动加上 FMT 对于改善 NASH 也证实有正面效果。
在上半场尾声，论坛邀请到前三位讲者共同参加小组会议讨论。于君教授首先分享当初为何会研究肠道微生物与癌症之间的关系，Rob Knight 教授则讲述到建立微生物体架构的重要性。吴明贤院长分享了其身为医师在治疗 NASH 患者的临床个案经验，并如何突破药物的限制找寻饮食、生活习惯的改善方式，多管齐下改善疾病状况。
人类、非人类的微生物体研究进展
人类微生物体研究论坛中，成大医院的杨耀荣医师分享借由探讨婴幼儿的肠道菌相来研究其皮肤疾病（异位性皮肤炎）及婴儿绞痛（infantile colic）之间的关联性，也提到了肠-皮肤轴（gut-skin axis）的机制。杨医师指出婴儿在周数小的肠道菌相失调的情形：L.gasseri 与 B. Longum 的减少，可分别作为预测婴儿绞痛与异位性皮肤炎发生的生物标记物，也因此可能可用于预防此两种疾病。台湾大学阮雪芬特聘教授介绍癌症相关微生物菌相的小分子核糖核酸测序数据研究，这是有别于过往分析多针对 RNA-seq 定序、全基因组定序（Whole genome sequencing, WGS）的新研究取径。台大医院吴伟恺医师针对许多慢性疾病，介绍肠道微生物代谢作用与疾病之间的有关机制。
于非人类微生物体研究场次中，中兴大学黄介辰终身特聘教授介绍固碳作用与远古生物起源的关系，以及碳循环生物技术的未来研究趋势。台湾大学谢志豪特聘教授分享运用数据与网络分析工具，加入不同时间点所蒐集数据以重建自然界生态系统中物种间的网络互动关系。运用这套分析工具能够识别微生物群中的特定种类，也有助揭开微生物生态网络的动态稳定性机制。中央研究院蔡怡升研究员以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae ）为题，利用全基因组定序数据，介绍其菌种多样性、起源地、栖位等多样生态资讯。
从跨物种、基因体多维度探讨微生物与人体健康关系
论坛最后的压轴演讲，是由荷兰格罗宁根大学医学中心（University Medical Center Groningen）傅静远教授连线分享，她介绍全球最大规模的微生物 biobank 之一 lifelines 研究计画，及其进行至今历时近 20 年累积的丰富成果。
由 2006 年开启执行的 lifelines 微生物体研究计画，以欧洲国家为主要进行地区，目标为针对超过 16 万人口进行 30 年追踪分析，借由从受试者血液、粪便、DNA 等检体中取得微生物检体分析其多体学（multi-omics），现已收集超过 2,000 种基因表型（phenotype）资讯。傅教授说明，由 lifelines 数据库中可以大规模比对，得知个体的基因变异对于影响肠道微生物体组成的变因，而社会经济条件、环境暴露因子也是影响的关键成因。
从借由巨量生物资讯比对，可以得知一些常见疾病病人常带有的共通微生物群，包含癌症、肠胃道疾病、皮肤与气喘等过敏疾病、心理与神经系统疾病。针对这些共通的微生物群进行基因与微生物结构分析，可以更深入得知随着微生物基因体稳性性下降（genetically instable），会改变人体体内代谢作用，进而导致疾病发生。另外，基因体结构变异（structural variations, SVs）是生物间染色体上结构变异的一种形式，在多达 55 种物种间的微生物 SV 变异有共通特性，例如胆酸代谢途径在不同物种间受到类似的微生物 SV 变异调节。
傅教授总结，在探讨微生物变异对人体健康造成的影响时，应该将物种、菌种、遗传变异多样性都纳入考量，尽管普遍认为环境成因扮演关键角色，但遗传变异也不应被忽略，尤其是微生物基因体变异，以及延伸用于鉴别特定菌种，以较全面得知其对人体健康的作用。
培养的重要性、新冠病毒变种、创业及创投观点：亚洲微生物体趋势论坛亮点©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系：service@geneonlineasia.com
