2015年7月28日，北京協(xié)和醫(yī)院和華大基因等機構的研究人員共同合作完成了類風濕關節(jié)炎（RA）口腔和腸道微生物元基因組研究。本項研究揭示口腔和腸道微生物菌群異常是RA病理生理和疾控的重要環(huán)節(jié)，并且為元基因組學輔助的RA個性化診療方案提供基礎。研究成果于今日發(fā)表在《自然醫(yī)學》雜志。

RA是一種致殘率較高的自身免疫性疾病，全球患者多達數千萬。一直以來RA被認為可能與細菌感染有關。然而，人們對可能參與疾病發(fā)生或疾病保護的細菌及其功能知之甚少。此外，雖然甲氨蝶呤等改善病情的抗風濕藥（DMARDs）能緩解病情，卻無法徹底根治，而且可能有嚴重的副作用。因此，全面了解RA相關的微生物菌群或有助推動我們對RA病理生理的深入探索、早期診斷和精準醫(yī)療。本研究中，北京協(xié)和醫(yī)院和華大基因的團隊合作，收集了未經DMARDs治療RA患者的牙菌斑、唾液和糞便樣本，以健康人群（包括直系親屬和共同生活無血緣關系親屬）作為對照，采用元基因組鳥槍法測序技術檢測微生物組DNA，并對DMARDs治療前后RA患者的口腔和腸道微生物菌群的變化進行了對比研究。

元基因組關聯(lián)分析在研究腸道菌群與II型糖尿病、結直腸癌相關性方面已經取得了一定成果。而同時進行口腔和腸道微生物菌群元基因組對比關聯(lián)分析并揭示其在人類重大慢性非感染性疾病中的機制尚屬首次。項目的主要完成人之一、華大基因研究員張東亞介紹，某種嗜血桿菌（Haemophilus sp）在RA患者中呈現相對缺失的狀態(tài)，并且其豐度與RA自身免疫抗體的滴度成反比。而唾液乳桿菌（Lactobacillus salivarius）在RA患者的牙菌斑、唾液和糞便中均顯著富集，尤其是在病情高度活動患者中表現得尤為明顯。

研究人員還發(fā)現了口腔與腸道菌群功能的一致性。RA患者的口腔與腸道菌群，在氧化還原條件，鐵、硫、鋅和精氨酸的轉運和代謝，以及RA相關抗原如瓜氨酸環(huán)化的分子擬態(tài)等方面均表現出明顯異常，提示這種菌群異常在RA的病理生理機制中具有重要的作用，可能直接參與疾病發(fā)生。

此外，研究人員還基于口腔與腸道微生物菌群元基因組關聯(lián)分析構建了區(qū)分RA患者和健康對照人群的分類診斷模型。綜合三個部位的微生物菌群分類診斷模型其診斷的準確率可提高到近100%?；谠蚪M關聯(lián)分析構建的分類診斷模型還可幫助判斷DMARDs療效。針對得到有效治療、病情得以緩解的RA患者，元基因組學的改變將有助他們恢復類似健康人群的微生物菌群。本研究還發(fā)現口腔與腸道微生物菌群元基因組學還有助于區(qū)分不同疾病病程、幫助判斷不同DMARDs療效，有利于對RA患者進行疾病分層和藥物療效預警。

該項目負責人、北京協(xié)和醫(yī)院張烜教授表示，這是國際上首次同時進行口腔和腸道微生物菌群元基因組關聯(lián)分析并揭示其在人類重大慢性非感染性疾病中的機制和臨床意義。進一步進行臨床驗證，有利于我們深化對RA發(fā)病機制的理解。期待在不遠的將來，口腔和腸道微生物菌群元基因組關聯(lián)等研究能對RA疾病分層、藥物療效預警及尋求新型治療靶點從而達到對疾病的精準診療起到積極推動作用。（生物谷Bioon.com）