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彩612023-07-06

治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******

  ◎实习记者 骆香茹

  炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。

  近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。

  各色技术上阵诊断“绿色癌症”

  炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。

  当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”

  电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。

  智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。

  “智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”

  治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人

  为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。

  叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。

  当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。

  “我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”

  近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”

  发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题

  叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。

  叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”

  叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。

  此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。

  谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。

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XBB毒株致病力如何?如何预防?张伯礼院士解读******

  近期,奥密克戎新变种XBB毒株引发各方关注。中国疾控中心4日发布信息称,我国短期内XBB系列变异株引发大规模流行的可能性低。那么,这一新毒株的特点是什么?致病力如何?会否引起二次感染?是否主要攻击肠道?该如何预防?引发二次感染怎么办?针对社会关切的热点问题,新华社记者独家专访中国工程院院士张伯礼。

  关注点一:新毒株特点是什么?

  张伯礼:目前,国内有境外输入XBB.1.5毒株的报道,但仅在极少数入境隔离人员中检出,尚未在社会面上造成本土传播。

  从国外研究数据看,相较于BQ.1毒株和先前的BA.5毒株,XBB.1.5毒株的传播速度更快。纽约的一项研究显示,从发现毒株到达到30%的毒株感染比例,BQ.1毒株用了26天,而XBB.1.5毒株仅用了17天。

  XBB.1.5与同族的毒株不同,它有一个额外的关键突变F486P,使其具有更高的人ACE2受体结合亲和力,免疫逃逸能力更高。

  新型冠状病毒属于RNA病毒,由于病毒的遗传物质为单链RNA,结构不稳定,变异频率较高,在今后还可能会变异。

  关注点二:新毒株致病力如何?

  张伯礼:根据现有的研究数据,XBB毒株的致病力与其他亚系相当。新加坡去年10月至11月的XBB疫情高峰,并没有带来明显的死亡人数高峰。根据新加坡政府2022年10月14日发布的信息,没有证据表明XBB比以前的变异株更具有致病力。甚至与BA.5毒株相比,XBB的住院风险降低了30%。

  2022年10月27日,世界卫生组织发表声明,认为截至当前,没有数据支持XBB导致疾病的严重程度与BA.5存在显著差异。当前没有证据表明XBB毒株的致病力较其他毒株增强,也没有证据显示XBB毒株对胃肠道和心血管系统具有特殊的致病力。感染XBB亚型毒株的症状仍以呼吸道症状为主,主要包括发热、鼻塞、咽痛、头痛、疲劳等,与BA.5毒株的症状类似。

  关注点三:新毒株会否引起二次感染?

  张伯礼:二次感染新冠病毒的概率主要与人体免疫水平、病毒株变异,以及后期个人防护有关。目前XBB毒株和我国流行的BA.5有所差异,随着感染BA.5后一段时间,人体免疫水平下降,遇到免疫逃逸能力强的新毒株,再感染的风险会一定程度增加。

  不过大家也不用过于担心,在新冠病毒感染后,人体免疫系统已在发挥作用。当前临床观察,感染后3到6个月内发生新冠病毒二次感染的概率还是比较低的。免疫功能正常的人群在短时间内再次感染风险比较小,而且感染后的症状通常比第一次轻微,但也有个别报告症状会加重。

  关注点四:新毒株是否主要攻击肠道?

  张伯礼:部分感染了新冠的患者确实会出现呕吐、腹泻等消化道症状。从国外的报道来看,XBB毒株也同样可能造成腹泻,但从目前收集到的资料来看,并没有出现更常见或更严重的迹象。XBB毒株还是以侵犯呼吸道为主,因而“XBB主要攻击肠道”的说法并不准确。

  感染新冠后出现腹泻的原因有很多,可能是由于病毒感染肠道,引起了病毒性肠炎;也有可能是病毒产生的毒素诱发了胃肠功能紊乱;还有可能是药物引起的腹泻。新冠病毒感染造成的腹泻通常比较轻微,一般不需要药物治疗,短期内就能自行缓解。如果腹泻严重,则应补充丢失的液体和电解质,通常口服补液就可以达到治疗效果,而不是盲目服用止泻药、抗菌药。

  关注点五:新毒株该如何预防?

  张伯礼:对抗新冠病毒的“主力”是自身免疫力,因此,囤药不如囤“好身体”。调整好身体状态,注意休息,适量多饮水,多吃新鲜水果蔬菜,保证营养的摄入,保持良好的情绪,提高机体免疫力。

  对于新冠康复者,疫情期间预防二次感染最好的办法,仍是落实好防护措施,包括戴口罩、注意手卫生、勤通风、保持社交距离等,特别是对老年人和儿童“阳转阴”患者,应当保暖、尽量少聚集、保证良好的卫生习惯、注意营养饮食,增强免疫力,降低再次感染风险。

  感染新冠病毒后,康复者出现的一些持续性症状还需要积极干预,近三年来的诊疗经验表明,用中药、针灸、推拿以及传统功法等,能够促进患者愈后,改善乏力、气短等症状。采取积极的干预措施,促进治愈者的身心恢复到较好的状态也有助于预防二次感染。

  关注点六:新毒株引发二次感染怎么办?

  张伯礼:如果出现再次感染,一定要首先分清“复阳”与二次感染。“复阳”发生在转阴后2至3周内,患者一般无明显临床症状,主要是体内残留病毒片段在排出过程中被检测出的阳性,一般没有传染性;而二次感染一般发生在首次感染后数月至一年内,相当于一次新的感染,一般有临床症状出现,并且病毒核酸载量较高,具有传染性。

  “复阳”患者无须再治疗,注意休息,合理膳食和营养即可。而二次感染的患者则需再次进行规范治疗,并严格做好个人防护,做好自我隔离,注意对家人、同事的保护,降低疫情传播的风险。

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