人體內寄生著數萬億的微生物，構成了一個微生物景觀，自2008年以來，已吸引了約 5 億美元的研究經費。然而，除了少數例外，例如使用糞便移植治療危及生命的腸道感染或炎症性腸病外，人類微生物組的研究鮮有治療成果。
隨著大型製藥公司密切關注操控人體與體內或體表細菌之間相互作用的醫療潛力，這種情況有望得到改變。
5月2日，製藥巨頭輝瑞公司宣佈計劃與位於加利福尼亞州南舊金山的生物技術公司 Second Genome 合作，研究約 900 人的微生物組，其中包括代謝紊亂患者和一個對照組。“我們正著眼於將此作為理解個體的一個組成部分，” 輝瑞公司位於紐約的外部研發副總裁芭芭拉·索斯諾夫斯基 (Barbara Sosnowski) 表示。此前一天，總部位於巴黎的 Enterome 公司透露，已籌集了 1000 萬歐元（1380 萬美元）的風險資本，用於開發利用腸道細菌組成來診斷炎症性和肝臟疾病的檢測方法。
支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保我們能夠繼續講述關於塑造當今世界的重大發現和思想的具有影響力的故事。
專家預測，未來幾個月內，此類合作和投資將迎來蓬勃發展，新的微生物組衍生藥物和療法也將在未來幾年內上市。
益生菌，即有益腸道細菌，近年來已成為一種流行的療法。電視廣告中，名人紛紛推銷添加了雙歧桿菌的酸奶，消費者也蜂擁購買含有乳桿菌的藥丸，以緩解腸道不適和其他疾病。然而，許多醫生和科學家對這類療法的有效性表示懷疑。“益生菌可能相對安全，但在改善疾病或症狀方面，效果可能並非特別顯著，” 明尼蘇達州羅切斯特市梅奧診所的胃腸病學家約瑟夫·默裡 (Joseph Murray) 說。
但隨著科學家們逐漸瞭解特定細菌影響人體的機制，許多人認為他們可以精確找到治療不同疾病的正確微生物組合。其他人則致力於開發模擬有益細菌與宿主相互作用或阻斷有害相互作用的分子。“毫無疑問，微生物組是我們腸道內的一個小型製藥廠，” 加利福尼亞州帕洛阿爾託市斯坦福大學的微生物學家賈斯汀·索南伯格 (Justin Sonnenburg) 說。
例如，默裡 (Murray) 的研究小組報告稱，給轉基因小鼠餵食腸道細菌普雷沃氏菌（Prevotella histicola），這種小鼠經過基因改造具有類似人類的免疫系統，可以抑制多發性硬化症和類風溼性關節炎引起的炎症。他的團隊希望與紐約的生物技術公司 Miomics 合作，將此開發成一種療法。同樣，位於馬薩諸塞州波士頓的 Vedanta Biosciences 公司正在進行一項臨床前試驗，測試一種含有抑制腸道炎症的微生物的藥丸（Y. Furusawa et al. Nature 504, 446–450; 2013）。
去年六月，Second Genome 公司宣佈與比利時貝爾瑟的 Janssen Pharmaceuticals 公司達成協議，研究潰瘍性結腸炎患者的微生物種群，以期找到新的藥物和藥物靶點。儘管 Second Genome 公司對其產品的細節仍含糊其辭，但總裁彼得·迪勞拉 (Peter DiLaura) 表示，該公司希望找到小分子和生物化合物，例如蛋白質，它們可以調整微生物組以緩解糖尿病和自身免疫性疾病。
與此同時，Second Genome 公司的科學顧問之一，加利福尼亞大學舊金山分校的生物工程師邁克爾·費希巴赫 (Michael Fischbach) 正在開發工具，以識別細菌表面或細菌產生的分子，這些分子與人體細胞上的受體結合並影響免疫系統或神經系統。“它不僅僅是一種類藥物分子，而是一種真正的藥物正在被生產出來，” 他說。
改變腸道微生物組中“好”細菌和“壞”細菌的平衡也會影響健康，例如炎症，甚至抑鬱和焦慮。研究人員可能已經擁有大量現成的藥物，可以改變這種平衡。由於不被人體腸道吸收而被丟棄的藥物和小分子可能有助於專門靶向腸道微生物組，將其視為一個器官進行治療。例如，索南伯格 (Sonnenburg) 的團隊發現，一種名為唾液酸的化合物會在腸道中積聚，並在抗生素殺死有益細菌後幫助有害細菌接管腸道。研究人員現在正在研究用類似於唾液酸的化合物治療小鼠是否可以抑制這種有害的轉變（K. M. Ng et al. Nature 502, 96–99; 2013）。
位於科羅拉多州布魯姆菲爾德的生物技術公司 Microbiome Therapeutics 目前正在進行兩項小分子臨床試驗，這些小分子可以選擇性地促進“好”的腸道細菌生長，以幫助糖尿病患者更輕鬆地吸收胰島素。執行長史蒂文·奧恩多夫 (Steven Orndorff) 表示，該公司計劃於下個月在伊利諾伊州芝加哥市舉行的內分泌學會會議上公佈首次試驗結果。
其他公司正在將微生物組轉變為一種診斷工具。Enterome 公司建立了一個基因測序平臺，可以檢測糞便微生物的變化，從而預警炎症性腸病等疾病的發生。該公司已追蹤了 100 名此類患者的疾病進展情況，以期避免侵入性結腸鏡檢查。
然而，將微生物組啟發療法推向市場面臨著諸多挑戰。 Microbiome Therapeutics 公司開發的小分子藥物或許能夠透過正常的藥物監管途徑。但對於基因改造細菌（例如，比利時根特 ActoGeniX 公司和馬薩諸塞州劍橋 ViThera Pharmaceuticals 公司正在開發的那些將抗炎劑輸送到腸道的細菌）來說，可能存在一套不同或新的監管障礙。其他問題，包括天然細菌的智慧財產權，可能會使產品上市之路變得複雜。
Vedanta 公司的營運長伯納特·奧萊 (Bernat Olle) 表示，雖然小型初創公司在應對這些問題時可能具有靈活性，但製藥巨頭的資金和指導只能提供幫助。例如，2013 年，Vedanta 公司與位於新澤西州新不倫瑞克的強生公司達成協議，共同開發炎症性腸病和其他自身免疫性疾病的潛在療法。
Enterome 公司的執行長皮埃爾·貝利查德 (Pierre Belichard) 表示，此類投資姍姍來遲，但現在各公司正蜂擁而至微生物組研究領域。“醫生們一直在問，為什麼這個新的、迷人的科學世界不被視為一個值得投資的領域，” 他說。“直到今年年初，這還是一個非常好的問題。” 現在，他說，投資者“都希望他們的投資組合中有一家微生物組公司”。