為了腸道健康:寄生蟲能治療自體免疫疾病嗎?

蠕蟲可能透過促進腸道內健康的粘液產生來抑制免疫紊亂


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2007年,寄生蟲免疫學家P'ng Loke在加州大學舊金山分校的自助餐廳與一位好奇的人共進午餐,此人本週早些時候給他打過電話。他們選擇的談話主題可能會讓很多人倒胃口,但這位科學家和他的客人對一個令人作嘔的話題有著共同的求知慾:腸道蠕蟲——具體來說,就是微小的蠕蟲狀寄生生物,稱為蠕蟲,它們寄生在宿主的胃腸道中。

Loke完全準備好回答這個人關於他非常瞭解的寄生蟲的問題,但他沒有意識到的是,他的同伴不僅僅有疑問——他的腸壁裡已經有蠕蟲在鑽動,這些蠕蟲是他故意吞下的。Loke和這位“蠕蟲馴服者”一起啟動了一個研究專案,其成果於今日發表在2010年12月刊的Science Translational Medicine雜誌上。

2007年與Loke共進午餐的這位35歲男子當時身體非常健康。但就在幾年前,他還飽受一種名為潰瘍性結腸炎的炎症性腸病折磨。潰瘍性結腸炎是一種自體免疫疾病,它會使結腸發炎並佈滿開放性潰瘍;患者會經歷劇烈的腹痛、嘔吐、腹瀉、直腸出血和體重減輕。在尋找治療方法時,這位男子發現了塔夫茨大學的胃腸病學家、寄生蟲學家和免疫學家Joel Weinstock的研究工作,Weinstock率先開展了蠕蟲療法研究——透過故意讓患者感染寄生蟲,如鞭蟲和鉤蟲,來治療自體免疫疾病。

Loke的新案例研究結果——這是僅有的五項研究人類而非動物蠕蟲療法的研究中最新的一項——表明,蠕蟲可能透過增加粘液產生來緩解自體免疫疾病的症狀。

“這是一項獨特的研究——以前從未有過類似的,”未參與這項新研究的Weinstock說。“在這個案例中,他們有一個非常獨特的病人——一個自我感染蠕蟲的人。”蠕蟲療法的臨床試驗尤其難以安排,因為蠕蟲是活的病原體,尚未獲得任何政府機構的正式批准作為治療藥物,儘管美國食品和藥物管理局已授予豬鞭蟲(Trichuris suis)“研究性新藥”的地位。與人鞭蟲(Trichuris trichiura)相比,豬鞭蟲在人體腸道內無法存活太久。

Weinstock補充說:“研究人員注意到了一種特定的行為模式,即根據患者自我感染蠕蟲的時間,在緩解期和活動期疾病之間迴圈。”“這不是一項雙盲研究,但這種模式強烈暗示蠕蟲對這位患者有幫助。本文的主要觀點是潛在的機制——粘液產生——以前沒有得到適當的研究。”

粘液的力量

在這項新研究中,現就職於紐約大學的Loke分析了該男子2007年之前的醫療記錄,並親自跟蹤了該男子2007年之後的健康狀況。2004年,該男子吞下了一小瓶充滿500個人鞭蟲卵的鹹味液體,這些蟲卵是他從泰國的一位寄生蟲學家那裡獲得的。三個月後,他又吞下了1000個卵。幼蟲在他的胃腸道內孵化併成熟,將頭部埋入腸壁。到2005年中,他幾乎沒有症狀,不需要對結腸炎進行醫療治療,除了偶爾服用消炎藥來抑制發作。結腸炎症狀幾乎完全消失尤其引人注目,因為人鞭蟲感染本身就會引起消化問題,包括腹瀉、腹痛、噁心、嘔吐,在極端情況下還會引起直腸脫垂。嚴重的感染還會導致貧血和阻礙兒童生長發育。

2008年,該男子糞便中的鞭蟲卵數量開始減少,從每克超過15,000個下降到每克不到7,000個。隨著蟲卵的消失,結腸炎的症狀又回來了。因此,該男子再次感染了2,000個鞭蟲卵,幾個月後,他的症狀幾乎再次消失。重複的結腸鏡檢查顯示,無論蠕蟲在他的結腸中定植在哪裡,結腸炎的症狀都會顯著減輕或消失。

在2008年復發期間,研究人員發現,活動性結腸炎組織中的免疫細胞產生了大量的炎症訊號分子白細胞介素-17 (IL-17),但很少產生IL-22,後者與傷口癒合和粘液產生有關。然而,當蠕蟲重新在結腸中定植時,免疫細胞開始製造更多的IL-22。血液分析和基因分析進一步表明,蠕蟲茁壯成長的組織增加了碳水化合物代謝——這是粘液產生的先決條件。

Loke說:“潰瘍性結腸炎通常與粘液產生減少有關,而蠕蟲似乎以某種方式恢復了粘液產生,可能是透過誘導產生IL-22的免疫細胞群。”“粘液有可能作為細菌和腸道之間的防禦屏障,防止細菌引起炎症並侵入其他組織。”自體免疫疾病通常發生在免疫系統對體內良性甚至有益的生物體過度反應時。在結腸炎病例中,研究人員懷疑這種反應是針對腸道中的細菌。Loke認為,人體在檢測到蠕蟲時可能會增加粘液產生,作為對抗寄生蟲的一種防禦措施;對於潰瘍性結腸炎患者來說,額外的粘液也可能有助於平息過度活躍的免疫系統。

Loke說:“我們看到了緩解期和產生IL-22的免疫細胞之間的關聯,但我們不確定這些免疫細胞是否真的是由蠕蟲誘導產生的。”“你無法透過一個樣本量來判斷,”這尤其容易受到安慰劑效應的影響。不過,Loke補充說,“結果似乎相當引人注目,尤其是當你考慮到背景時——所有動物研究和臨床試驗都表明蠕蟲可以抑制結腸炎和其他自體免疫疾病。”

越來越多的證據

事實上,在許多動物研究中,蠕蟲感染已保護齧齒動物免受結腸炎、哮喘、類風溼性關節炎、食物過敏和1型糖尿病的侵害。

研究人員對人類進行的研究很少,但大多數研究都顯示出希望。在2005年發表在Gut雜誌上的一項臨床試驗中,Weinstock要求29名克羅恩病(另一種自體免疫炎症性腸病)參與者每三週攝入2,500個豬鞭蟲卵,持續六個月。23名患者(79.3%)的病情顯著改善,21名患者(72.4%)的病情得到緩解。然而,研究人員和參與者都知道他們正在接受什麼治療,這使得排除安慰劑效應成為不可能。

在2005年發表在Gastroenterology雜誌上的一項對照臨床試驗中,Weinstock和他的同事給52名結腸炎參與者每兩週服用2,500個豬鞭蟲卵或安慰劑,持續三個月。在29名接受鞭蟲卵的患者中,有13名(44.8%)病情有所改善,而23名接受安慰劑的參與者中只有4名(17.4%)病情有所改善。

Weinstock和他的合作者指出,這些試驗是符合全球模式的實驗證據:在蠕蟲感染普遍的欠發達國家,免疫紊亂比在寄生蠕蟲人口較少的工業化國家更為罕見。“老朋友假說”提出,人類免疫系統在沒有接觸到與人類共同進化的常見病原體(如蠕蟲)的情況下,無法學會自我調節,而現代衛生習慣剝奪了人們這種必要的接觸,這可能解釋了美國等工業化國家免疫疾病相對較高和較新的患病率。

Loke計劃繼續研究人和猴子的蠕蟲療法。他說:“我們正在討論進行一項小型試驗,比如10個人,基本上是在給他們豬鞭蟲之前和之後對他們進行結腸鏡檢查。”Loke還提到,結腸炎困擾著靈長類動物研究中心的許多幼年猴子,他已獲得一項試點資助,用人鞭蟲治療患病猴子,這是一項尚未發表的實驗,但已經取得了可喜的成果。

Loke回憶說:“當我第一次和給我打電話的那個人坐下來共進午餐,他開始講述他的故事時,我真的非常懷疑。”“但現在我完全改變了對蠕蟲療法的看法。”

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