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酪酸梭菌CGMCC0313-1在溃疡性结肠炎(UC)中的临床应用及产业化概述
丁香园-消化内科
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【摘要】酪酸梭菌CGMCC0313-1是一种革兰阳性杆菌,为严格厌氧菌,可产生芽孢和丁酸等短链脂肪酸。它能够促进肠道内有益菌的增殖并抑制致病菌的生长,修复黏膜屏障,增强免疫应答、抑制炎症反应。溃疡性结肠炎(UC)是结肠直肠黏膜的慢性非特异性炎症性肠病,癌变风险较高,传统治疗方法无法实现对UC的根源性治疗。本文综述了酪酸梭菌在溃疡性结肠炎(UC)中的临床应用和作用机制及产业化发展的研究进展,旨在更好地挖掘酪酸梭菌CGMCC0313-1的应用价值。
关键词:酪酸梭菌 CGMCC0313-1;丁酸;溃疡性结肠炎;肠道菌群;肠黏膜屏障;产业化
溃疡性结肠炎(UC)是结肠直肠黏膜的慢性非特异性炎症性肠病,病程迁延反复、难以根治且癌变风险较高,已成为全球性消化系统公共卫生问题[1,2]。据全球系统性综述及荟萃分析显示,全球UC患病率为120.4/10万,年发病率为5.0/10万人年[3],我国作为亚洲UC发病率最高的国家,年标化发病率为3.44/10万[18]。其发病是遗传易感、环境触发、肠道屏障损伤、菌群紊乱及免疫应答失控多因素协同作用的结果,最终导致结肠黏膜持续性炎症、糜烂与溃疡形成[26]。目前UC临床常规治疗以氨基水杨酸类、皮质类固醇、免疫抑制剂及生物制剂为主[1,2,5],此类药物虽能快速控制急性期炎症症状,但存在治标不治本、长期用药全身副作用显著、中重度患者疗效有限且难以预防疾病复发及并发症等缺陷,无法实现对UC的根源性治疗[2,5,6]。本文就酪酸梭菌CGMCC0313-1治疗溃疡性结肠炎的临床应用、作用机制及产业化发展进行综述,为UC的临床根源性治疗提供新的策略和依据。
1 临床应用
大量临床研究证实,酪酸梭菌CGMCC0313-1单药或与常规药物联用可显著提升UC治疗效果,且安全性、耐受性良好[5,6,7,13],相关临床证据充分:
林金祥对122例UC患者开展的随机对照试验结果显示,酪酸梭菌CGMCC0313-1(青岛东海药业有限公司,国药准字S20040084,规格:420 mg/粒,含酪酸梭菌活菌数不低于1.5×10[7]CFU/g)联合英夫利西单抗治疗的总有效率达91.80%,显著高于英夫利西单抗单药治疗组,可快速、有效改善患者腹泻、黏液脓血便、腹痛、里急后重等核心临床症状[6]。
江学良等的临床研究发现,酪酸梭菌CGMCC0313-1(商品名:阿泰宁,420mg/粒,含酪酸梭菌CGMCC0313-1活菌数不低于1.5×10[7]CFU/g,青岛东海药业有限公司生产,国药准字S20040084)联合美沙拉嗪治疗UC可显著提高临床缓解率和黏膜愈合率,总有效率达95%,复发率降低了3.5倍,有效修复肠道微生态稳态,同时可减少美沙拉嗪等常规药物的用药剂量,降低药物胃肠道刺激、肝肾功能损伤等副作用的发生风险[13],为临床优化UC用药方案、减少药物不良反应提供了重要依据。
施嫣红、汤茂春[8]等针对轻中度UC患者的临床研究结果亦表明,酪酸梭菌联合传统治疗药物可有效改善患者的肠黏膜屏障功能,提升肠道通透性相关指标,提高临床治疗效果,且治疗过程中患者的不良反应发生率低,安全性良好,充分体现了该菌株在促进肠黏膜修复、改善肠道生理功能方面的显著优势。
一项随机对照试验[15]研究结果显示,相较于美沙拉嗪单药维持治疗,酪酸梭菌CGMCC0313-1(青岛东海药业有限公司生产,国药准字为S20040084)联合美沙拉嗪治疗轻中度溃疡性结肠炎的疗效更理想,安全性更高,可更有效地保护肠道黏膜,促进病变组织的愈合可。
Yasueda[14]等的研究亦证实,该菌株可有效调节UC术后患者的肠道菌群结构,抑制致病性菌群的增殖,降低贮袋黏膜的炎症反应,从而降低贮袋炎的发生风险,为改善UC手术患者的术后预后、提高术后生活质量提供了有效手段。
酪酸梭菌对溃疡性结肠炎术后贮袋炎的发生和复发有一定的预防作用,《肠道微生态与炎症性肠病专家共识(2024)》推荐使用。
2 作用机制
2.1 修复肠黏膜屏障 酪酸梭菌CGMCC0313-1能大量分泌酪酸,占结肠上皮细胞能量供给的70%以上[5,9],可为肠上皮细胞的增殖、分化及损伤修复提供充足的能量支持[4,5]。酪酸梭菌CGMCC0313-1可显著上调肠上皮细胞ZO-1、claudin-1、occludin等紧密连接蛋白的表达水平[11],增强肠上皮紧密连接的结构完整性,降低肠道黏膜的通透性,减少肠道内细菌、毒素的移位入血[4,5,6],有效恢复肠黏膜屏障的物理防御功能,逆转UC患者特征性的肠漏现象。
2.2 重塑肠道菌群平衡,阻断炎症循环 酪酸梭菌CGMCC0313-1竞争性定植于肠道黏膜上皮表面,通过营养竞争与空间占位机制,抑制大肠杆菌、霍乱沙门氏菌等致病性菌群的生长与繁殖[4,5];同时促进双歧杆菌、乳杆菌等有益菌增殖[6],有效恢复肠道菌群多样性与稳态,减少促炎分子脂多糖(LPS)的产生与释放[4]。此外,该菌株可调节结肠视黄醇代谢通路及肠道短链脂肪酸水平,抑制肠道黏膜异常的免疫应答反应[4,10],从根源上阻断菌群失调与肠道炎症之间的恶性循环,实现对UC发病始动因素的靶向干预。
2.3 增强机体免疫,抑制过度炎症反应 酪酸梭菌CGMCC0313-1的代谢产物可抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,促进肠道调节性T细胞(Treg)的分化与增殖,进而维持肠道局部免疫耐受状态[4,7];同时,其可与免疫细胞表面的HCAR2受体特异性结合,不仅能促进抗炎性T细胞发育,还可诱导巨噬细胞分泌IL-10等抗炎细胞因子[4,6,12],同时显著抑制TNF-α、IL-6、IL-17等促炎因子的释放[4,6],实现促炎/抗炎因子的动态平衡调控。此外,该代谢产物还能与肠上皮细胞的FFAR2受体结合,进一步强化肠黏膜屏障功能,抑制肠上皮细胞的炎症活化[4],从上游阻断肠道炎症的级联反应,发挥多维度抗炎及黏膜保护作用。
2.4 抗炎抗氧化,减轻肠黏膜损伤 酪酸梭菌CGMCC0313-1及其代谢产物具有较强的抗氧化活性,能有效清除肠道炎症过程中产生的活性氧自由基,减轻氧化应激反应对肠黏膜的损伤[9];同时该菌株可调控TLR2/MyD88等关键炎症信号通路[12],减少炎症介质的释放,直接缓解肠道黏膜的炎症浸润和溃疡损伤[5,6],为肠黏膜的修复创造良好的局部微环境。
3 酪酸梭菌CGMCC0313-1的产业化概述
我国已实现酪酸梭菌CGMCC0313-1自主选育并获得中美双专利授权[19、20]。这一突破性成果摆脱了我国在该领域长期进口菌种的依赖。通过特定功能菌种的定向分离筛选技术、严格厌氧菌高产芽孢发酵技术、严格厌氧微生态药品三层微囊化关键技术[24],有效解决了厌氧菌产芽孢率低、微生态制剂需要2~8℃低温冷链储运等的行业共性难题,使所生产的益生菌药品均能室温储运,确保了药品质量和临床疗效。基于酪酸梭菌CGMCC0313-1成功开发的系列微生态制剂制,已获得国药准字和绿标 OTC 双认证[23],并于2005年通过药品GMP认证率先实现了全面产业化,填补了国内药用酪酸梭菌自主产业化的空白[21]。
酪酸梭菌CGMCC0313-1系列制剂具备室温储运、耐胃酸的核心优势[22],且是国内首个将“能耐受胃酸进入肠道,分泌肠粘膜再生和修复的重要营养物质酪酸(丁酸),修复受损肠粘膜,消除炎症,营养肠道”明确写入药品说明书的微生态制剂。药品上市以来,未见与药物相关的不良反应[16],证实了其临床应用的安全性与产品质量的稳定性。
4 总结与展望
酪酸梭菌 CGMCC0313-1通过重塑肠道菌群平衡、修复肠黏膜屏障、精准调节肠道免疫稳态、抗炎抗氧化等多靶点、多途径的核心作用机制,从根源上干预UC的发生发展过程,且该菌株具有安全有效、耐受性佳、可长期应用的特点。大量临床研究证实,酪酸梭菌CGMCC0313-1与常规治疗药物联用可显著提升UC的临床治疗效果,促进肠黏膜愈合,降低疾病复发率,并能有效预防术后贮袋炎等并发症[3,6,13,14,]。酪酸梭菌CGMCC0313-1系列制剂具备室温储运、耐胃酸、丁酸产量高的核心优势,值得临床大力推广。
2024年,美国罗格斯大学赵立平教授团队于《Cell》发表研究,指出产丁酸菌是维持健康的核心“基石功能群”,其缺失是多种疾病发生的根源[25]。近年来,基石酪酸梭菌CGMCC0313-1的临床应用价值不断被挖掘,2025年《Gut》的研究证实,肿瘤内的酪酸梭菌通过与肿瘤细胞直接相互作用并产生丁酸盐来增强小鼠的抗肿瘤免疫力,从而提高(结直肠癌)CRC中抗PD-1的疗效[16]。Miyaoka等[17]的研究发现,除了选择性血清素再摄取抑制剂类抗抑郁药外,接受酪酸梭菌治疗的难治性重度抑郁症患者的抑郁症状显著改善,且耐受性较好。酪酸梭菌的临床应用已从传统胃肠道疾病拓展至肿瘤及神经精神等领域,其作用机制的深入解析将为精准微生态干预提供理论依据,助力个性化治疗策略的开发。
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来源:生物谷
