多组学分析定义细菌联合体治疗复发性艰难梭菌感染

艰难梭菌是一种常见的肠道病原菌，可引发严重的腹泻、结肠炎，甚至威胁生命。在接受初始治疗后，约 20% - 40% 的患者会出现复发性艰难梭菌感染（rCDI），这主要是由于肠道微生物群落的失调，使得艰难梭菌难以被彻底清除。传统的治疗方法，如抗生素治疗，虽然在短期内能控制症状，但也会破坏肠道内的有益菌群，进一步加重肠道微生态失衡，增加复发风险。近年来，随着微生物组学和多组学技术的发展，研究者们开始探索更为精准的微生物治疗方法。其中，定义细菌联合体（defined bacterial consortium）作为一种新型的活体生物治疗产品（Live Biotherapeutic Product, LBP），在治疗rCDI方面展现出巨大潜力。

VE303是一种由八种纯化的克隆细菌菌株组成的定义细菌联合体，旨在预防rCDI。与传统的粪菌移植相比，VE303具有明确的成分，能够标准化生产，避免了供体粪便材料成分不一致的问题。在第二阶段的CONSORTIUM研究中，高剂量的VE303显示出良好的耐受性，并将rCDI的复发率降低了80%以上。此外，VE303能够快速且稳健地在肠道内定植，其定植与无复发概率直接相关，表明VE303通过多种机制发挥作用。

2025年1月2日，在最新发表于《Nature Medicine》杂志的题为“Multi-omic profiling a defined bacterial consortium for treatment of recurrent Clostridioides difficile infection”的研究论文中，研究者们通过多组学分析（包括微生物组学、代谢组学和免疫组学）深入剖析了VE303的作用机制。通过对微生物群组成、粪便代谢物及宿主免疫功能的分析表明，VE303 通过多种机制预防 rCDI，包括恢复健康的肠道微生物群，减少炎症，以及增加保护性代谢物的水平。

1：恢复健康的肠道微生物群落：VE303的使用显著增加了短链脂肪酸（SCFAs）、次级胆汁酸和胆汁盐水解酶基因的水平，这些代谢物对于维持肠道稳态和预防CDI复发至关重要。

2：减少炎症：VE303降低了促炎细胞因子和潜在致病性革兰氏阴性菌的水平，这些菌种与CDI复发和抗生素耐药性细菌感染有关。

3：增加保护性代谢物水平：多组学建模还识别出抗生素使用史、基线粪便代谢物和血清细胞因子作为预测CDI复发和VE303定植的生物标志物。

VE303的成功为微生物组治疗rCDI提供了一个新的方向。由于其明确的成分和作用机制，VE303能够以标准化的方式生产和使用，这使得其在临床应用中具有更高的可预测性和安全性。目前，VE303正在进行全球关键的第三阶段RESTORATiVE303研究，以进一步确认其在预防rCDI方面的有效性和安全性。

复发性艰难梭菌感染是全球公共卫生面临的重要挑战之一。VE303作为一种新型的定义细菌联合体，通过多组学分析揭示了其在恢复肠道微生物群落、减少炎症和增加保护性代谢物水平方面的多重作用机制。这些发现不仅为rCDI的治疗提供了新的策略，也为未来微生物组治疗的发展提供了重要的理论基础。随着更多临床研究的开展，VE303有望成为治疗rCDI的突破性疗法，为患者带来更安全、更有效的治疗选择。

参考文献：Menon R, Bhattarai SK, Crossette E, et al. Multi-omic profiling a defined bacterial consortium for treatment of recurrent Clostridioides difficile infection.

doi: 10.1038/s41591-024-03337-4.