Nature Microbiology：新方法可追踪肠菌移植后的微生物菌株

肠菌移植（FMT）正成为一种新兴治疗策略，应用于艰难梭菌感染等消化道疾病的治疗。通过将健康供者的肠道微生物群移植到患者体内，肠菌移植可重建患者的肠道微生物生态系统。

西奈山伊坎医学院领导的研究团队近日开发出一种长读长测序流程，可用于追踪肠菌移植受者体内的微生物菌株。

这种名为LongTrack的方法于10月22日发表在《Nature Microbiology》杂志上。

“我们的研究证实，长读长宏基因组分析可用于追踪微生物菌株及其适应性，”作者在文中写道。

研究人员对六例通过肠菌移植治疗艰难梭菌感染或炎症性肠病的病例进行长期随访，并利用Oxford Nanopore Technologies或Pacific Biosciences的长读长技术对粪便样本进行宏基因组测序。

通讯作者、伊坎医学院的Gang Fang博士解释说：“LongTrack方法通过高效利用长读长测序和de novo代谢组组装，成功解析了高度相似的菌株——这是短读长测序方法经常面临的难题。”

他指出，LongTrack方法通过整合宏基因组序列数据的长读长contigs，生成基因组指纹，进而以更高置信度解析共存的微生物菌株。

通过对比供者和受者的宏基因组，研究人员成功鉴定出移植的供者菌株及其在新宿主环境中的变化。与之前基于短读长宏基因组测序和组装的方法相比，这种方法提供了菌株水平的更详细信息。

他们发现了近650种在肠菌移植受者体内存活的微生物菌株，同时鉴定出持续存在或在五年随访中出现的基因组和表观基因组特征。

在菌株适应性方面，研究团队在受者菌株中发现了插入、倒位或缺失变异，引入更广泛的基因分型特征，让来自肠菌移植供者的菌株能够更好地适应新的宿主环境。

Fang博士解释说，LongTrack方法具有高的精确度和扩展性，能够确定哪些供者菌株真正存活、存在时间及其基因组随时间的变化。

“菌株移植的全面分析可指导候选细菌混合物的选择，这些混合物有望开发成艰难梭菌感染、炎症性肠病等疾病的微生物组疗法，” 他补充说。

研究人员指出，他们的分析侧重于评估LongTrack的性能和适用范围，并提醒人们不要从中概括菌株移植的结果。相反，他们呼吁对更大规模的队列进行分析，以探索与成功肠菌移植相关的微生物群落特征。

事实上，Fang博士透露其团队正运用LongTrack方法来评估大规模队列的移植供者和受者，包括当前研究未涉及的适应症患者。

“我们正将LongTrack应用于更大规模的队列以及与微生物组有关的其他疾病，也欢迎合作开展其他疾病的肠菌移植研究，” Fang博士谈道。

“我们正在探究供者菌株的基因组变异如何帮助其适应不同的患者，这有望设计出更可靠、更有效的微生物组疗法。”