中大利用肠道微生物辨别慢性肠道疾病

香港2024年12月4日 /美通社/ -- 香港中文大学（中大）医学院首次发现一系列与肠道炎症相关的肠道微生物标志物，有效区分常见的慢性肠道疾病包括功能性消化道疾病及炎症性肠病，可望减轻大肠镜诊断服务的压力。研究团队利用近6,000个来自不同种族及地域的粪便样本结集的肠道微生物群进行宏基因组学分析，锁定一系列独特的肠道菌种，继而利用ddPCR分子生物学检测技术发明了全球首套非入侵性炎症性肠病诊断工具。研究结果最近于国际期刊《自然医学》发表。这项崭新的非入侵性诊断工具能够可靠地分辨出肠易激综合症及炎症性肠病，团队预期相关检测技术可于2027年在香港作临床应用。 

中大医学院首次发现一系列与肠道炎症相关的肠道微生物标志物，有效区分常见的慢性肠道疾病，并利用ddPCR分子生物学检测技术发明了全球首套非入侵性炎症性肠病诊断工具，可望减轻大肠镜诊断服务的压力。（左起）中大医学院裘槎医学科学教授、香港微生物菌群创新中心总监及新基石研究学者黄秀娟教授、中大医学院卓敏内科及药物治疗学讲座教授兼中大医学院肠道微生物群研究中心主任兼香港微生物菌群创新中心联合总监陈家亮教授、中大医学院内科及药物治疗学系博士后研究生郑佳莹博士及助理教授张靖婉教授。

缺乏精准的炎症性肠病非入侵性诊断方式

大部分消化系统疾病的症状都十分相似，包括常见的功能性消化道疾病肠易激综合症及越来越多亚洲人患有的肠道慢性炎症炎症性肠病。肠易激综合症与炎症性肠病患者同样会反复出现腹泻及肚痛，但后者的炎症会随时间加剧，形成消化道慢性发炎和溃烂，严重的甚至需要进行手术切除部份肠道或开人工造口。

中大医学院卓敏内科及药物治疗学讲座教授兼中大医学院肠道微生物群研究中心主任兼香港微生物菌群创新中心联合总监陈家亮教授表示：“全球每年约有八百万人出现肠胃不适症状，甚或需要进行内窥镜检查以判断病因。大肠镜检查和以电脑断层扫描或磁力共振扫描进行组织学检查是现时常用的炎症性肠病诊断方式，由于没有可靠的血液或大便测试，导致大肠镜检查的需求大增，而漫长的轮候时间亦令诊治延误。因此，开发一种非入侵性、稳定和精准的方法以辅助炎症性肠病诊断是十分重要。”

以肠道微生物开发检测模型识别炎症性肠病患者

中大医学院研究团队利用5,979个来自不同种族、11个国家[1]，包括炎症性肠病患者（溃疡性结肠炎及克隆氏症）及非患者的粪便样本结集的肠道微生物群进行宏基因组学分析，识别出与炎症性肠病相关的肠道微生物变化，并锁定十种与溃疡性结肠炎及九种与克隆氏症相关的菌种作为诊断肠道炎症的肠道微生物标志物。

中大医学院内科及药物治疗学系博士后研究生郑佳莹博士表示：“我们发现炎症性肠病患者的肠道中出现较多会产生毒素的细菌基因，例如黏附侵袭性大肠杆菌及奇异变型杆菌，同时亦缺少多种具抗炎功能的菌种。”

中大医学院内科及药物治疗学系助理教授张靖婉教授表示：“我们以两组微生物标志物为基础，利用机器学习开发了一套炎症性肠病检测模型，证实其在识别溃疡性结肠炎及克隆氏症的ROC曲线下面积（AUC）可高达0.94。”

研究结果将颠覆炎症性肠病诊断

团队进一步将科研转化为临床应用，利用快速而精准的ddPCR分子生物学检测技术配合相关炎症性肠病检测模型，开发了全球首套非入侵性炎症性肠病诊断工具，整体的灵敏度及特异度高达九成。此崭新发明于2024年第49届“日内瓦国际发明展”获得银奖。

中大医学院裘槎医学科学教授、香港微生物菌群创新中心总监及新基石研究学者黄秀娟教授表示：“炎症性肠病发病率在亚洲急剧上升，预计到2025年中国患者人数将超过150万。中大团队于过去十年在炎症性肠病诊断、治疗及预防等方面进行深入研究，现在更证实了肠道微生物标志物可成为下一代肠道症状的诊断方法。我们将进行大规模的跨种族、多中心研究，了解肠道微生物在炎症性肠病的疾病监测、药物反应预测及患者分层等方面的潜力。”