慢性肝病是一個(gè)重要的全球性公共衛(wèi)生問題，根據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)，大約8.44億人受到影響。非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是全球慢性肝病的主要病因，可進(jìn)展為肝纖維化、肝硬化和癌癥。

近日，由Salk研究所和加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的科學(xué)家們創(chuàng)造了一種新型的非侵入式診斷工具，依賴機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析患者的糞便樣本，能夠以超過90%的準(zhǔn)確率，快速便捷地鑒別出肝纖維化和肝硬化，并可能輔助改善患者護(hù)理和肝病治療效果。研究結(jié)果發(fā)表于《細(xì)胞》子刊Cell Metabolism 雜志上。

研究人員指出，目前缺乏肝纖維化和肝硬化的診斷工具?；罱M織檢查是有創(chuàng)性的，核磁共振檢查普及性較差。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)試圖從腸道微生物組中開發(fā)一種新的測(cè)試方法來識(shí)別高危患者。腸道微生物組指的是居住在人體腸道中的各種細(xì)菌的集合。近年，越來越多的研究證據(jù)提示，它們可能是人體健康的重要指標(biāo)。

該研究的共同通訊作者之一Michael Downes博士說：“我們力圖開發(fā)一種通用的、非侵入性的檢測(cè)肝纖維化和肝硬化的方法，這種方法基于的是疾病‘微生物組特征’?！?

為此，研究小組收集了來自患者及其家庭中健康成員的163個(gè)臨床樣本，基于糞便樣本中的不同細(xì)菌來發(fā)現(xiàn)屬于肝臟疾病的特征。

該團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了一種算法，利用糞便樣本的微生物遺傳分析和代謝產(chǎn)物數(shù)據(jù)，找出了與肝硬化診斷相關(guān)的微生物特征，準(zhǔn)確率為94%。這些微生物特征也可以確定肝纖維化的發(fā)展階段，從而幫助醫(yī)生根據(jù)患者的疾病階段進(jìn)行分級(jí)，改進(jìn)治療策略。

值得一提的是，研究人員將他們的檢測(cè)方法應(yīng)用于來自中國(guó)和意大利的兩個(gè)獨(dú)立的患者群體，可以準(zhǔn)確地識(shí)別90%以上患者的肝硬化。這一結(jié)果表明，該算法可以準(zhǔn)確地應(yīng)用于不同遺傳特征和飲食習(xí)慣的患者人群。

▲本研究示意圖（圖片來源：參考資料[1]）

論文共同通訊作者之一Ronald Evans教授說：“微生物組是一種機(jī)體內(nèi)健康情況微小變化的動(dòng)態(tài)活體傳感器，因此，它提供了機(jī)體健康情況的檢測(cè)指標(biāo)。因?yàn)榭焖俦憬?，這種診斷工具有望廣泛應(yīng)用，特別是在許多缺乏專業(yè)診所和醫(yī)生的地區(qū)，這將具有世界性的意義?！?

未來，科學(xué)家們計(jì)劃通過改變腸道中的部分微生物組成，觀察是否會(huì)導(dǎo)致疾病消退或惡化，來檢驗(yàn)微生物組與肝病之間的因果聯(lián)系。研究小組還希望這種方法能夠用于其他與微生物組失衡有關(guān)的疾病，如炎癥性腸病、結(jié)腸癌、阿爾茨海默病等。

參考資料:

[1] Tae Gyu Oh et al., (2020) A Universal Gut-Microbiome-Derived Signature Predicts Cirrhosis. Cell Metabolism. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.06.005

[2] Giant leap in diagnosing liver disease. Retrieved 2020-07-02, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/si-gli070120.php