为了肠道健康:寄生虫能治疗自体免疫疾病吗?

蠕虫可能通过促进肠道内健康的粘液产生来抑制免疫紊乱


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2007年,寄生虫免疫学家P'ng Loke在加州大学旧金山分校的自助餐厅与一位好奇的人共进午餐,此人本周早些时候给他打过电话。他们选择的谈话主题可能会让很多人倒胃口,但这位科学家和他的客人对一个令人作呕的话题有着共同的求知欲:肠道蠕虫——具体来说,就是微小的蠕虫状寄生生物,称为蠕虫,它们寄生在宿主的胃肠道中。

Loke完全准备好回答这个人关于他非常了解的寄生虫的问题,但他没有意识到的是,他的同伴不仅仅有疑问——他的肠壁里已经有蠕虫在钻动,这些蠕虫是他故意吞下的。Loke和这位“蠕虫驯服者”一起启动了一个研究项目,其成果于今日发表在2010年12月刊的Science Translational Medicine杂志上。

2007年与Loke共进午餐的这位35岁男子当时身体非常健康。但就在几年前,他还饱受一种名为溃疡性结肠炎的炎症性肠病折磨。溃疡性结肠炎是一种自体免疫疾病,它会使结肠发炎并布满开放性溃疡;患者会经历剧烈的腹痛、呕吐、腹泻、直肠出血和体重减轻。在寻找治疗方法时,这位男子发现了塔夫茨大学的胃肠病学家、寄生虫学家和免疫学家Joel Weinstock的研究工作,Weinstock率先开展了蠕虫疗法研究——通过故意让患者感染寄生虫,如鞭虫和钩虫,来治疗自体免疫疾病。

Loke的新案例研究结果——这是仅有的五项研究人类而非动物蠕虫疗法的研究中最新的一项——表明,蠕虫可能通过增加粘液产生来缓解自体免疫疾病的症状。

“这是一项独特的研究——以前从未有过类似的,”未参与这项新研究的Weinstock说。“在这个案例中,他们有一个非常独特的病人——一个自我感染蠕虫的人。”蠕虫疗法的临床试验尤其难以安排,因为蠕虫是活的病原体,尚未获得任何政府机构的正式批准作为治疗药物,尽管美国食品和药物管理局已授予猪鞭虫(Trichuris suis)“研究性新药”的地位。与人鞭虫(Trichuris trichiura)相比,猪鞭虫在人体肠道内无法存活太久。

Weinstock补充说:“研究人员注意到了一种特定的行为模式,即根据患者自我感染蠕虫的时间,在缓解期和活动期疾病之间循环。”“这不是一项双盲研究,但这种模式强烈暗示蠕虫对这位患者有帮助。本文的主要观点是潜在的机制——粘液产生——以前没有得到适当的研究。”

粘液的力量

在这项新研究中,现就职于纽约大学的Loke分析了该男子2007年之前的医疗记录,并亲自跟踪了该男子2007年之后的健康状况。2004年,该男子吞下了一小瓶充满500个人鞭虫卵的咸味液体,这些虫卵是他从泰国的一位寄生虫学家那里获得的。三个月后,他又吞下了1000个卵。幼虫在他的胃肠道内孵化并成熟,将头部埋入肠壁。到2005年中,他几乎没有症状,不需要对结肠炎进行医疗治疗,除了偶尔服用消炎药来抑制发作。结肠炎症状几乎完全消失尤其引人注目,因为人鞭虫感染本身就会引起消化问题,包括腹泻、腹痛、恶心、呕吐,在极端情况下还会引起直肠脱垂。严重的感染还会导致贫血和阻碍儿童生长发育。

2008年,该男子粪便中的鞭虫卵数量开始减少,从每克超过15,000个下降到每克不到7,000个。随着虫卵的消失,结肠炎的症状又回来了。因此,该男子再次感染了2,000个鞭虫卵,几个月后,他的症状几乎再次消失。重复的结肠镜检查显示,无论蠕虫在他的结肠中定植在哪里,结肠炎的症状都会显著减轻或消失。

在2008年复发期间,研究人员发现,活动性结肠炎组织中的免疫细胞产生了大量的炎症信号分子白细胞介素-17 (IL-17),但很少产生IL-22,后者与伤口愈合和粘液产生有关。然而,当蠕虫重新在结肠中定植时,免疫细胞开始制造更多的IL-22。血液分析和基因分析进一步表明,蠕虫茁壮成长的组织增加了碳水化合物代谢——这是粘液产生的先决条件。

Loke说:“溃疡性结肠炎通常与粘液产生减少有关,而蠕虫似乎以某种方式恢复了粘液产生,可能是通过诱导产生IL-22的免疫细胞群。”“粘液有可能作为细菌和肠道之间的防御屏障,防止细菌引起炎症并侵入其他组织。”自体免疫疾病通常发生在免疫系统对体内良性甚至有益的生物体过度反应时。在结肠炎病例中,研究人员怀疑这种反应是针对肠道中的细菌。Loke认为,人体在检测到蠕虫时可能会增加粘液产生,作为对抗寄生虫的一种防御措施;对于溃疡性结肠炎患者来说,额外的粘液也可能有助于平息过度活跃的免疫系统。

Loke说:“我们看到了缓解期和产生IL-22的免疫细胞之间的关联,但我们不确定这些免疫细胞是否真的是由蠕虫诱导产生的。”“你无法通过一个样本量来判断,”这尤其容易受到安慰剂效应的影响。不过,Loke补充说,“结果似乎相当引人注目,尤其是当你考虑到背景时——所有动物研究和临床试验都表明蠕虫可以抑制结肠炎和其他自体免疫疾病。”

越来越多的证据

事实上,在许多动物研究中,蠕虫感染已保护啮齿动物免受结肠炎、哮喘、类风湿性关节炎、食物过敏和1型糖尿病的侵害。

研究人员对人类进行的研究很少,但大多数研究都显示出希望。在2005年发表在Gut杂志上的一项临床试验中,Weinstock要求29名克罗恩病(另一种自体免疫炎症性肠病)参与者每三周摄入2,500个猪鞭虫卵,持续六个月。23名患者(79.3%)的病情显著改善,21名患者(72.4%)的病情得到缓解。然而,研究人员和参与者都知道他们正在接受什么治疗,这使得排除安慰剂效应成为不可能。

在2005年发表在Gastroenterology杂志上的一项对照临床试验中,Weinstock和他的同事给52名结肠炎参与者每两周服用2,500个猪鞭虫卵或安慰剂,持续三个月。在29名接受鞭虫卵的患者中,有13名(44.8%)病情有所改善,而23名接受安慰剂的参与者中只有4名(17.4%)病情有所改善。

Weinstock和他的合作者指出,这些试验是符合全球模式的实验证据:在蠕虫感染普遍的欠发达国家,免疫紊乱比在寄生蠕虫人口较少的工业化国家更为罕见。“老朋友假说”提出,人类免疫系统在没有接触到与人类共同进化的常见病原体(如蠕虫)的情况下,无法学会自我调节,而现代卫生习惯剥夺了人们这种必要的接触,这可能解释了美国等工业化国家免疫疾病相对较高和较新的患病率。

Loke计划继续研究人和猴子的蠕虫疗法。他说:“我们正在讨论进行一项小型试验,比如10个人,基本上是在给他们猪鞭虫之前和之后对他们进行结肠镜检查。”Loke还提到,结肠炎困扰着灵长类动物研究中心的许多幼年猴子,他已获得一项试点资助,用人鞭虫治疗患病猴子,这是一项尚未发表的实验,但已经取得了可喜的成果。

Loke回忆说:“当我第一次和给我打电话的那个人坐下来共进午餐,他开始讲述他的故事时,我真的非常怀疑。”“但现在我完全改变了对蠕虫疗法的看法。”

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