好菌留下、壞菌出去!第四屆亞洲微生物體趨勢論壇熱烈展開

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過去常常被遺忘的器官——腸道菌叢,在 2020 年一開始,在第四屆亞洲微生物體趨勢論壇被熱烈討論!本次論壇由圖爾思生物科技、中央研究院生化所、台大醫院、臺北醫學大學主辦,邀請亞洲知名專家、學者,分享最新趨勢及研究,盼集結產官學界的不同想法與意見,為台灣微生物領域的研究激發更多創新動能,開啟更多新的契機。

微生物與人類健康息息相關 研究和產品需嚴謹科學認證,避免過度炒作

台大醫院吳明賢副院長致詞表示,身為一個腸胃科醫師,微生物雖然對腸胃醫學挑戰最大,但機會最多。亞洲微生物體趨勢論壇已經邁入第四屆,每一次都有新的研究進展,幫助我們越來越了解微生物與健康和疾病的關係,而且不少微生物已經進入臨床診斷和治療。也有很多研究證據顯示,腸道菌影響腸道健康,也會影響人類大腦、心臟、腎臟、肝臟、免疫系統的健康,也與消化到癌症有關。此外,腸道健康也會影響認知功能和運動表現,例如馬拉松運動員有許多的腸道益生菌。因此,在精準醫學或精準健康時代,微生物扮演相當重要的角色。

另一方面,微生物產業 2017 年產值為 312 億美元,預計到 2025 年 575 億美元,台灣腸道菌產業也越來越發達,越來越多人有興趣投入研究,台灣科技部和其他政府單位,都將加碼給予更多研究經費的補助,將促進產業進一步發展。

吳副院長接著提到,中國一家生技公司於先前推出海藻萃取物來重塑腸道菌叢以治療阿茲海默症,引起不少關注,也被媒體大幅報導。然而,美國專家隨即發出警告,質疑該新藥的有效性。因此,每一個研究和產品必須透過嚴謹科學認證,避免過度炒作。最後期望大家透過本次論壇學到更多微生物領域研究新知,也能更進一步交流。

台大醫院 吳明賢 副院長

非細菌微生態與大腸癌的關係

大腸癌是一個多階段的致病過程,約 10-15 年。每個階段,都有特定的微生物態(microbiota)。香港中文大學于君教授的研究團隊先前透過宏觀基因體定序(metagenomics)分析大腸癌病人的微生物態發現,細菌占 99.4%,真菌(Fungi)占 0.19%,古菌(Archaea)占 0.38%,病毒占 0.03%。其中,真菌包含黴菌和酵母菌,致病性真菌有 300多個,幾乎都是黴菌,其中黃麴黴菌可致肝癌。研究指出,某些共生真菌保護腸道菌,具有保護腸道的效果;有害的真菌會感染皮膚、口腔、腸道組織。另外,一些真菌變化會造成胰臟癌,以馬拉色菌屬(Malassezia)最為顯著。

接著,她提到,因為真菌在腸道微生物態比例相當低,若要研究其和大腸癌的關係,樣本數要大,定序要深。隨著樣本數增加到七十例,真菌豐富度足夠。他們蒐集 420 多名香港大腸癌病人與近 165 名香港健康人的糞便進行宏觀基因組定序,結果發現大腸癌病人和健康人群的整體真菌分佈情形是不同的,而早期和晚期的大腸癌的整體真菌分布也是不同的。然後,進一步分析其真菌菌種(species),與健康人群相比,大腸癌病人的一些真菌顯著增高,有些顯著減少,診斷率(AUC)達 0.93。早期大腸癌和健康人群之間也有顯著變化,AUC 為 0.91。另外,194 名歐洲(法國德國)健康和大腸癌的病人的真菌變化診斷 AUC 超過 0.7。在大腸癌病人中,真菌和細菌之間會互相排斥,真菌和真菌會協同作用,會促進大腸直腸癌的發生。

另一方面,在大腸癌中,病毒(噬菌體)的多樣性增加,反而細菌的多樣性減少,二者呈顯著負相關。進一步分析,在大腸癌中找到 22 個特定病毒的豐度高。其中有三個病毒與大腸癌病人預後差,有顯著的關係。然而,病毒在大腸癌所扮演的角色和功能仍需要進一步驗證和研究。

除了真菌和病毒之外,未來希望透過微流體單微生物基因體定序和其他技術,提高定序效益,找到新的微生物菌種,以更全面了解微生物與大腸癌的關係。

香港中文大學 于君 教授

多元泛體學滿足腸道菌研究的新興世代

自 2008 年全球人類腸道菌類研究計畫、2016 年美國宣布國家微生物計畫啟動,顯示學界對腸道菌議題日漸重視重視。吳明賢副院長以「Evolution and Revolution of Medical Microbiology: Challenges and Opportunity」為題,從歷史沿革的角度切入,指出醫用微生物學邁入新興時期所面臨的挑戰與機會,從過去普遍認為細菌「致」病,至今利用細菌「治」病,腸道菌可謂現代顯學,其中,吳副院長認為四大挑戰包括:
(一)關聯性不等於因果:柯霍氏法則已無法全然解釋疾病和微生物之間的因果關係;
(二)我們面臨觀念上的挑戰:如致病原到致病態的轉變
(三)醫用微生物學的發展,如糞菌移植(fecal microbiota transplant, FMT)恢復菌落平衡的應用
(四)泛體學 (Panomics) 的局面,更複雜且多元地結合了基因體學、轉義體學、表觀遺傳學、蛋白體學、代謝體學、宏觀基因體學等各式體學甚至環境體學。

然而,有挑戰即有希望,如何改變腸道菌趨向平衡健康,飲食、抗生素、益生菌三大元素是我們努力的方向

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