- 科技報導
文章專區
2020-03-13微生物體學新趨勢：從菌到菌相再到轉譯應用
459 期
Author 作者
林秀玉／真理大學通識教育中心自然學科教授兼召集人。趙軒翎／本刊副總編輯。
長久以來，腸道微生物就像是人體中「被遺忘的器官」；但是，近年來的研究成果，讓我們無法再忽視腸道及居住其中的微生物體。臺大醫學院副院長吳明賢出席第四屆亞洲微生物體趨勢論壇，在「醫用微生物學的演化與革命：挑戰與機會」大會演講中提到，自從2008年美國啟動人類腸道菌研究計畫之後，帶動全球微生物體學研究蓬勃發展，國內外益生菌市場受益而迅速成長，在此同時為各界帶來許多挑戰與機會。
微生物體學概念轉變
吳明賢表示，過去認為「單一細菌導致單一疾病（one bacteria, one disease）」，如今則開始從「致病菌（pathogens）」過渡到「致病有機體（pahtobionts）」的概念轉變，使各界對疾病的理解面臨了不同的挑戰。而且，現代人不只關心如何去除壞菌，同時開始重視培養好菌；而醫學界解讀疾病成因不只是病菌，也可能是發生「微生物相缺乏症（microbiota insufficiency syndrome）」。
香港中文大學醫學院內科與藥物治療學系教授、消化疾病研究室主任于君，以「直腸癌的非細菌類微生物相」作為大會演講的主題。她認為長久以來，各界多關注於腸道微生物中佔比高達99.4％的細菌；然而，最近的研究焦點，轉向佔比極為稀少的腸道真菌、病毒和古菌。她自己的研究團隊分析直腸癌病患糞便中的真菌組成與豐富度，指出與人體共生的真菌可能與直腸癌有關聯，也可能影響預後。
不過于君補充說明，目前這些研究仍屬關聯性研究並不是因果研究，因此還需要後續研究加以釐清「相關」背後的「因果」機制。
吳明賢也認為，腸道菌與特定疾病或健康狀態有關聯的研究，如雨後春筍般發表，但許多結果都還無法證明因果關係，有待進一步探究來破解致病機轉。另一位大會演講人，中國熱心腸生技研究院執行長、筆名「熱心腸先生」的腸道健康領域科普人士提到，接下來腸道菌研究的趨勢將從觀察菌群特徵轉為更細部的分子機制探討。再者，吳明賢呼籲研究人員不能停留在做定序，而是要善用腸道菌研究的三大「神器」：動物模式、培養體和代謝體，來做出因果推論。
第二代益生菌與中草藥的加入
益生菌研究的蓬勃發展，使業界趨之若鶩；對此，長庚大學醫學生物技術暨檢驗學系教授賴信志則提出第二世代益生菌發展的可能性。賴信志指出，益生菌研究已經從第一代發展到第二代，發現微生物體生態是同時需要多醣成份的「益生質（prebiotics）」、各代的「益生菌（probiotics）」，以及益生菌代謝物的「後生元（postbiotics）」相互作用。這三者的共生與共伴，可以協助微生物菌相達到平衡和維持穩定的狀態；特別是第二代益生菌的研究，開始重視中國古老草藥所扮演的角色。自古以來，中國有許多的中草藥經典，使用「君、臣、佐、使」的用藥原則，其中的寡醣或多醣可能成為益生質的重要成份。
西方科學研究路徑一般是從實驗室的細胞實驗到動物實驗，再到醫院的臨床試驗；為求醫藥安全，臨床試驗至少需要完成三個分期，才能核准上市；因此，中草藥研究難免需要透過西方科學研究方法來確證其中的活性成份及分子作用機制。草藥中有許多的活性成份，將開啟第二代益生菌研究從「益生菌」到「活生物療法 （live biotherapeutics）」的光譜範圍。換言之，傳統中草藥可能成為新的「益生質」，第二代益生菌研發可能成就保健食品或藥品，也有機會找出各種「後生元」及其特色。如今，腸道與身體的關聯，從「菌─腸─腦」軸線的觀點又發展到「菌─腸─所有器官」軸線的觀點，探討傳統中藥草、益生質、益生菌、後生元和類生元，如何從腸道到血液和淋巴，系統性地影響宿主，以及它們如何進行調節（modulation）等問題的研究，將會越來越多。
腸道微生物體研究亟需各界參與
第四屆亞洲微生物體趨勢論壇是微生物體產學研醫等領域人士出席與共襄盛舉的研討會，於今（2020）年1月3日至4日，在中央研究院人文與社會研究所國際會議廳舉辦。它提供了一個場域讓國內外微生物體研究學者能夠聚集在一起，發表各自的新研究成果，以及凝聚討論和腦力激盪出新的想法，促成共同合作。
在近年來講求精準醫療和個人化醫療的時代潮流中，與許多疾病相關的腸道菌研究無法落於人後；「不應該只考慮第一基因組（primary genome），而沒有考慮到基因、產物比人還多的微生物體第二基因組（secondary genome）。」吳明賢說。他呼籲學界、業界能積極合作，促進腸道微生物相的研究和加速實際的臨床應用。他也提到目前全球政府都在加碼腸道微生物相關研究，希望未來相關會議能邀請政府單位參與。