微生物或能解释某些治疗为何对某人无效

药物对某些疾病的治疗效果往往因人而异。资料来源:约翰·摩亚/盖蒂

在寻求个性化治疗的过程中，许多研究集中在个体基因组如何控制身体的药物反应。然而，越来越多的证据表明，个体对药物的反应不仅受到基因的影响，而且还与个体独特的微生物群落密切相关——那些生活在体内的细菌和其他微生物群。

研究人员现在有证据表明，健康人可以通过不同的方式代谢某些药物，这取决于他们的微生物组成。相关的研究结果最近在新奥尔良举行的美国微生物学会会议上公布。

生活在人体内的细菌会“吃掉”它们周围的任何营养物质，不管是宿主饮食中的食物还是服用的药物。然而，如果微生物将药物代谢成无用或有毒的化合物，它们的暴饮暴食会给人们带来麻烦。

纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的计算生物学家莉亚·格思里开发了一种常用于治疗结肠癌的药物——伊立替康。然而，在一些患者中，这种药物会导致严重的腹泻。先前的小鼠研究发现一种叫做β-葡萄糖醛酸酶的细菌酶可以改变伊立替康和其他药物的化学结构。在正常情况下，肝脏通过葡萄糖醛酸化来解毒。然而，这种细菌酶会去除添加的基团并将药物分解成有毒化合物。

Guthrie和他的同事收集了20名健康人的粪便样本，以了解个体的肠道菌群是否影响宿主的药物代谢。他们用伊立替康处理样本，并测量样本中细菌与药物相互作用时产生的化合物。结果显示，4个样品含有高水平的伊立替康代谢毒素，但在样品中发现的细菌种类没有显著差异。

当研究人员分析粪便样本中合成的蛋白质时，他们发现那些含有更多细菌代谢物的蛋白质含有产生更多β-葡萄糖醛酸酶的菌株。这些人体也有显著更高水平的蛋白质将糖转运到细胞中，这表明它们更有可能吸收有毒化合物并引起肠胃问题。

艾伯特·爱因斯坦医学院的微生物学家利布沙·凯利负责这项研究，她说，研究人员计划收集使用伊立替康的癌症患者的样本，以确定情况是否如此。

教堂山北卡罗莱纳大学的结构生物学家马修·雷丁博也在研究伊立替康，他认为这是一项了解肠道细菌酶和药物之间相互作用的好研究。雷丁博说:“我们最深的探索是观察肠道酶。”

Redinbo说，肝脏使用β-葡萄糖醛酸酶去除化学基团来治疗许多患者使用的药物:这意味着微生物的影响非常深远。他发现一些β-葡萄糖醛酸酶可以修饰抗炎药物，包括布洛芬，长期使用会导致肠道毒性。

马萨诸塞州哈佛大学的生物化学家Emily Balskus提到，研究人员已经发现了几十种肠道细菌，它们似乎可以改变治疗药物，包括一些治疗帕金森病和焦虑症的药物。细菌干扰也可能有助于解释为什么动物模型不总是预测人类的药物毒性，因为动物的肠道微生物不同于人类。

然而，仍然存在许多问题。目前，只有少数破坏药物的酶被发现，并且不清楚人类肠道细菌的不同。

6月2日发表在《科学》杂志上的一篇论文指出，用于阴道的抗艾滋病药物替诺福韦对阴道含有加德纳菌的女性无效。这种细菌能迅速将药物分解成无活性的化合物，但科学家不知道这一过程是如何进行的，也不知道这一过程能否被阻止。

巴尔斯库斯认为，最终，临床医生可能能够筛选人们的微生物，以确定药物是否对他们有效。如果他们的肠道菌群似乎有问题，医生可以开一些酶抑制剂或改变病人的饮食，为细菌提供一种替代食物来源。一项研究表明，对小鼠的饮食干预成功地阻止了肠道细菌降解一种叫做地高辛的心脏病药物。

此外，雷丁博希望在人类身上尝试这项技术。他创办了一家生物公司，并计划申请临床试验许可，研究人员将向癌症患者提供β-葡萄糖醛酸酶抑制剂和伊立替康。

然而，需要更多的研究来进一步了解细菌和药物之间的相互作用。因此，医生使用这种治疗方法需要很长时间。“这非常复杂。”雷丁博说。(张张编)