秦楠：微生物组学的产业前景

作者：杨超月

一、十年磨一剑

十年测序技术演化出时代新机遇

随着人类基因组计划在2003年的顺利完成，基因组测序技术取得了长足的发展。2005年，454公司（后被Roche收购）推出了第一个基于焦磷酸测序原理的高通量基因组测序系统；2006年，Solexa公司（后被Illumina收购）也推出了自己的NGS系统。NGS技术发展的十余年来，多种测序原理的产品不断在市场上出现，测序读长不断加长、通量不断提升、时间不断缩短、测序成本不断下降，大量物种基因组序列被破译。

人体内存在着数以万亿计的微生物，远高于人体细胞的数目，这些微生物对人体健康不可或缺。宏基因组技术是研究未知微生物的利器，得益于NGS技术的发展及研究的不断深入，测序成本不断降低，大量微生物组学研究广泛开展，科学家发现一系列人类疾病，如糖尿病、肥胖、类风湿、结肠癌、心脑血管疾病及一些精神类疾病等都与人体微生物相关。而在这些研究中，又以肠道微生物的研究最为火热。.

而当谈到拯救生命的潜力和市场机遇时，肠道菌群无疑是一个“金矿”。人体内的微生物可分泌一些化学物质影响食物的消化，同时还可以影响药效。曾经专注于基因组市场的巴西vs瑞士让球公司正陆续开始关注微生物组的重要意义：开发新的微生物诊断、治疗方法，以及利用“益生菌”产品来预防有害的微生物失衡。现在市场已经取得很大进展，一些非处方益生菌已经上市。FDA已经开始重新审查定向的预防产品，包括治疗口腔疾病的保护性菌群。同时，医疗诊断公司也开始关注从艰难梭菌胃肠炎、炎性肠病和肠易激综合征到痤疮以及糖尿病和癌症等一系列疾病。对于癌症，关注的中心是如何利用微生物与癌症细胞对营养物质的竞争作用“饿死”细胞，或者是通过细菌激发机体自身的免疫系统从而杀死细胞。

二、一览众山小

眺望国际微生物组创新态势

在以微生物组为对象进行科学研究和产品开发的公司中，大体可分为3类：生物治疗、微生物组检测和粪菌移植。其中从事生物治疗的公司有Serestherapeutics 、Second genome 、Vedantabiosciences等。这些公司都是通过对人体微生物组进行研究，然后开发针对人体微生物的治疗药物，进而改善人体健康状况。这些公司所关注的疾病类型有所不同，Seres therapeutics公司关注的是传染性、代谢及炎症等疾病；Secondgenome公司主要关注的是传染性、免疫性和代谢类的一些疾病； Microbiome therapeutics公司关注的是糖尿病和肥胖；Vedanta biosciences公司关注的是自身免疫性疾病和炎症。

在生物治疗领域，另一款值得期待的产品是Microbiometherapeutics（2009年成立于美国科罗拉多）公司开发的针对糖尿病病人胃肠道菌群平衡失调的膳食补充剂NM504。NM504是一种含有可溶及不可溶益生元纤维、抗氧化剂、生理调节剂三种食品配料的粉剂，用于扩大肠胃道微生物多样性、转移肠胃道微生物种群来改善肠胃道健康，达到饱腹感及健康的血糖水平，维持体内自身的免疫反应。

在微生物组检测领域，相关公司的研究及产品主要是对客户人体微生物组进行检测，帮助客户对自身菌群具有更好的了解。主要的公司有uBiome、Arivale以及致力于微生物科学与教育的The American Microbiome Institute等。其中2013年成立于美国加利福尼亚的ubiome公司已经开发出一系列微生态检测产品。

“粪菌移植”（Fecal microbiota transplantation，FMT），其定义是，将健康人粪便中的功能菌群，移植到患者胃肠道内，重建新的肠道菌群，实现肠道及肠道外疾病的治疗。人粪便移植或者粪菌移植至少有1700年的历史，在公元300年至400年间，东晋时期，葛洪《肘后备急方》（也称《肘后方》）就有记载用人粪清治疗食物中毒、腹泻、发热并濒临死亡的患者。2013年1月，《新英格兰医学期刊》同期的两篇文章对FMT治疗效果进行了系统研究；5月，FDA提出声明，将粪菌移植纳入医药管理，要求医生采用这个方法前必须提出新药研究使用申请，加强了粪菌移植的管理。

国际上，进行菌群移植相关研究与服务的公司主要是一些非盈利性服务机构，如OpenBiome，另外一些公司还有一些公司如MaaT Pharma、Rebiotix 等也致力于通过肠道菌群移植达到治疗疾病的目的。

三、会当凌绝顶

国内创新创业与时俱进