根据美国疾病控制和预防中心的数据,美国每59名儿童中就有一名被诊断患有自闭症,而2000年每150名患儿就有一名自闭症患者。他们报告说“自闭症谱系中约有50万人将成为成年人在接下来的十年里,这个国家没有做好充分准备。“
自闭症谱系障碍(ASD)的明显上升及其对治疗的顽固抵抗促使一大批研究人员以创新的方式进入该领域并探索残疾。
目前,ASD的有效治疗包括行为疗法,言语和社会疗法,精神病药物以及饮食和营养方法。然而,没有医学治疗被批准用于治疗ASD的核心症状,例如社交沟通困难和重复行为。
自闭症研究的一个有希望的途径涉及肠道微生物组,它是生活在我们的肠道中的微生物的集合,并在许多方面帮助我们,包括消化我们的食物,训练我们的免疫系统和防止有害细菌的过度生长。最近的研究表明,我们的肠道微生物组也会影响大脑沟通和神经系统健康。在全世界范围内,人们越来越关注正常肠道微生物群的变化可能是引发多种疾病的原因。
在一项新研究中,“微生物转移治疗在自闭症症状和肠道微生物群中的长期益处”发表于科学报告,亚利桑那州立大学研究人员Rosa Krajmalnik-Brown博士,James Adams博士和领导作者Dae-Wook Kang博士通过一种名为微生物转移疗法(MTT)的革命性技术证实了对诊断为ASD的儿童的长期有益作用,这种特殊类型的粪便移植最初由澳大利亚人Thomas Borody博士开创。肠胃病。值得注意的是,肠道健康和自闭症症状的改善似乎在治疗后很长时间内持续存在。
在治疗后两年,肠道症状的大多数初步改善仍然存在。此外,父母报告在治疗期间和未来两年内ASD症状缓慢稳定减少。与治疗开始前相比,专业评估员发现治疗后两年内ASD症状(语言,社交互动和行为)减少45%。
生物设计研究所生物设计Swette环境生物技术中心和亚利桑那州立大学可持续工程学院的教授Krajmalnik-Brown说:“我们发现生活在我们肠道的微生物与传递到大脑的信号之间存在着非常强的联系。”和建筑环境。“两年后,孩子们做得更好,这太棒了。”
“许多患有自闭症的孩子都有肠胃问题,包括我们在内的一些研究发现,这些孩子的自闭症相关症状也更严重,”Krajmalnik-Brown说。“在许多情况下,当你能够治疗这些肠胃问题时,他们的行为就会改善。”
所有自闭症患者中约有30-50%患有慢性胃肠道(GI)问题,主要是便秘和/或腹泻可持续多年。慢性不适和疼痛会导致烦躁,注意力和学习减少,并对行为产生负面影响。
仅使用万古霉素(一种抗生素)的早期研究发现胃肠道和孤独症症状有重大的暂时性改善,但尽管使用非处方益生菌,但治疗停止后几周仍有益处。
因此,手头的问题是肠道内发生了什么,它如何影响自闭症的身体和行为症状,以及我们如何开发持久治疗?
Krajmalnik-Brown,Kang和Adams已经证明,通过将健康的微生物群转移到缺乏某些肠道细菌的个体,可以向患者“捐赠”更多样化的细菌并改善肠道健康。
在澳大利亚,Fecal Microbiota Transplantation(FMT)最初由Borody开发。在他位于悉尼的消化疾病中心,自1987年以来,Borody已经监督了18,000多种各种疾病的FMT。他在澳大利亚率先使用FMT治疗结肠炎和艰难梭菌感染,并且是第一个使用口服FMT治疗ASD儿童的人。 。只有一剂FMT通常足以治愈C.艰难梭菌感染,但患有自闭症的患者更难治疗。他发现需要三个月的每日FMT来治疗他的孤独症患者,但最终导致胃肠道和孤独症症状的显着改善。
根据他对患者的经验,Borody领导了ASU用于本研究的临床治疗设计。MTT方法涉及10周的治疗,包括每天用万古霉素预处理,肠道清洁,胃酸抑制和粪便微生物群转移,持续7到8周。
最初的开放标签研究由Krajmalnik-Brown和Adams领导,并于2017年发表在Microbiome期刊上,得出的结论是“这种探索性,延长治疗方案因此似乎是改变肠道微生物组和改善胃肠道的有希望的方法。 ASD的症状和行为症状。治疗结束后,胃肠道症状,ASD症状和微生物组的改善至少持续8周,这表明存在长期影响。“目前的研究表明,治疗后的益处延长至8周以上至少两年。
亚利桑那州立大学的研究小组比较了自闭症儿童与正常发育儿童相比微生物组的差异。在研究开始时,发现患有孤独症的儿童在其各自的肠道微生物中具有较低的多样性,并且消耗了某些有益细菌菌株,例如双歧杆菌和普氏菌。“患有孤独症的孩子缺乏重要的有益细菌,并且细菌菜单中细菌提供的选择少于细菌提供给肠道的选择,而不是典型的发育中的孩子,”Krajmalnik-Brown说。
FMT处理显着增加了微生物多样性和肠道中有益细菌的存在,例如双歧杆菌和普氏菌。两年后,多样性甚至更高,有益微生物的存在仍然存在。
“我们最初假设我们的疗法可以有效地将益生菌肠道微生物组转变为健康的。我们在2017年的原始论文中报道了MTT后肠道多样性和有益细菌的增加,两年后,我们观察到多样性甚至更高,有益微生物的存在仍然存在,“康说。他补充说,这可能是改善肠道健康成功的原因之一,但需要进一步的机械研究来确定肠道微生物在自闭症背景下的特定作用。
在ASU完成的工作不仅涉及治疗患者,还涉及从治疗中学习,以便开发更好的配方和优化剂量。
“了解微生物产生的微生物和化学物质正在推动这些行为变化是我们工作的核心,”Krajmalnik-Brown说。该研究小组的新出版物报告说,该研究表明,治疗停止后两年,与基线相比,参与者的胃肠道症状平均减少了58%。此外,大多数参与者的父母报告说“核心ASD症状缓慢而稳定地改善”。
“每个家庭都完成了这项研究,并且每个家庭在两年后返回进行后续评估,”亚当斯说,他们引用了这些家庭对研究的奉献精神。“治疗通常耐受性良好,副作用最小。”
“这是世界上第一个发现,当我们在两年前的临床试验期间治疗这些儿童的肠道细菌用FMT重置他们的微生物组时,阳性结果仍然比原始治疗方法持续改善两年。我会打电话它是任何人都为自闭症症状所取得的最高改善,“波罗迪说。
专业评估显示,与基线相比,ASD症状减少了45%。研究人员指出,尽管可能存在一些安慰剂效应,但大部分效果似乎都是真实的。在研究开始时,83%的参与者被评为“严重”自闭症。在研究结束时,只有17%是“严重的”,39%是“轻度/中度”,44%低于轻度ASD的临界值。
北亚利桑那大学的Greg Caporaso是微生物组数据科学领域的领先专家,也是这些研究的共同作者,他帮助分析了微生物组数据,以便更好地了解MTT导致的细菌变化。
“Drs.Krajmalnik-Brown,Kang和我对结果感到兴奋,但我们要提醒公众,我们需要更大的临床试验才能成为FDA批准的治疗方案,”亚当斯说。安全有效的治疗需要专业知识。
MTT通过引入有益细菌的关键菌株并帮助提高肠道内的生物多样性水平来改善胃肠不适,从而提高整体健康水平。
亚当斯有专业和个人的理由坚持不懈地寻求帮助自闭症儿童的方法,因为他了解情况的第一手资料。他的女儿在她三岁生日之前被诊断出患有自闭症。亚当斯是亚利桑那州立大学物质,运输和能源工程学院的院长教授,也是材料科学的主席,也是亚利桑那州最大的父母支持团体大凤凰城自闭症协会的主席。
“詹姆斯亚当斯博士是我开始研究自闭症的原因,”Krajmalnik-Brown说。“我有方法在微生物组的工作中进行所有测量和评估,他有自闭症知识。”
Adams招募患者,监督临床工作和ASD评估,并指导患者完成试验,Krajmalnik-Brown领导微生物组评估并帮助计划研究。
研究中的所有参与者都表现出婴儿期的慢性胃肠道症状,包括慢性便秘和/或慢性腹泻。治疗的好处超出了他们的身体症状,甚至导致一些父母注意到他们的孩子的行为随着时间的推移有多少改善。
“在任何治疗结束后,看到稳定的逐步改善是非常不寻常的,”亚当斯说。“在几个家庭告诉我们他们的孩子继续显着改善后,我们才进行了长期的随访研究。”Krajmalnik-Brown表示,数据表明MTT干预将肠道环境转变为更健康的状态,从而对GI和ASD症状产生长期益处。
亚当斯说,该试验的许多参与者都有共同的特征,包括剖腹产,母乳喂养减少,抗生素增加,母亲和儿童纤维摄入量低,所有这些都导致肠道细菌的生物多样性有限。由于研究的开放标签性质和使用的小样本量,需要更多的研究以验证MTT作为治疗剂的有用性。
最初的研究涉及对最佳剂量和治疗持续时间的“第一代”估计,并且足以使90%的儿童获得实质性益处。该团队正在努力优化剂量和持续时间,以试图进一步提高效益,并确定在某些情况下是否需要加强剂量。
Krajmalnik-Brown和Adams现在正在开展一项针对成人ASD的更大的安慰剂对照试验,以验证其结果。有关该研究的更多信息,请访问autism.asu.edu。他们还希望为ASD儿童做另一项研究,等待未来的资助。
原始研究中使用的微生物群制剂是由明尼苏达大学的Alexander Khoruts和Michael Sadowsky开发的,他们开发了从健康,经过精心筛选的供体中收集微生物群并净化和冷冻它们的创新方法。他们将他们的技术授权给Finch Therapeutics,后者为制造用于该研究的治疗性微生物群提供了资金支持。