热心肠日报 | 培养无法培养的：有的放矢，从菌群之海中“钓”细菌
191017话题：细菌分离培养，肠道菌群合成生态学，IBS，肠道菌，代谢组，菌群-宿主互作。
2019-10-17
10月15日，美国一家使用菌群治疗皮肤病临床医学创业公司 Azitra 完成了总额1400万美元的 A 轮融资，在皮肤菌群医学领域引起关注。
该项融资由 KdT Ventures 以及现有的投资者 Bios Partners 领投，另两家资本（Connecticut Innovations 和 Godfrey Capital）跟投。资金将用于扩大管理团队，以及在临床上推广 Azitra 的医用皮肤科产品。迄今为止，该公司的融资总额已达到1700万美元。
公司董事长兼 CEO Richard Andrews 说：“公司研究结果继续支持我们的活性生物治疗产品在解决多种严重皮肤病和疾病方面的巨大潜力。我们相信，我们才刚刚开始定义微生物组改善皮肤健康的巨大潜力。”
《热心肠日报》的读者可能会比较清楚：皮肤菌群由细菌、古细菌、真菌和病毒组成，它们是我们的好朋友。
研究表明：皮肤菌群可抑制病原体入侵，刺激表皮细胞产生免疫因子，作用于局部免疫细胞和外周神经系统，甚至促进伤口愈合。
两篇关于皮肤菌群的高水平研究：
Nature子刊：一文读懂人体的皮肤微生物组（综述）
Nature Reviews Microbiology [IF:26.819]
① 人体不同部位的皮肤细菌受生理影响，皮脂部位主要由亲脂性的丙酸杆菌属物种占据，潮湿环境主要是链球菌属及棒状杆菌属；② 生理环境对皮肤真菌的影响较小，马拉色菌属在躯干、四肢及双足的皮肤中占主要部分；③ 不同个体的皮肤病毒并不保守，默克尔细胞多瘤病毒（MCV）可引起皮肤癌；④ 角质细胞通过PRR感知PAMP，触发先天性免疫反应，介导皮肤菌群、上皮细胞、免疫系统之间的互作；⑤ 免疫系统对皮肤菌群的耐受性由出生后的Treg介导。
The human skin microbiome
2018-01-15 DOI: 10.1038/nrmicro.2017.157
Nature：皮肤菌群与健康
Nature [IF:43.07]
① 皮肤菌群因所处身体部位而异，与温度、湿度、pH值等因素有关，每个人都有独特且相对稳定的皮肤菌群；② 皮肤破损可能促进改变皮肤菌群，生命早期是建立健康皮肤菌群的关键时期；③ 湿疹与金黄色葡萄球菌相关，含抑制该菌的表皮葡萄球菌的药膏有不错的临床效果，马拉色菌等真菌也在皮肤健康中有潜在作用；④ 痤疮丙酸杆菌的某些菌株可产生引发皮肤炎症的卟啉，或是治疗痤疮的靶点；⑤ 特定表皮葡萄球菌可生成6-N-羟氨基嘌呤，或能抗皮肤癌。
Skin microbiota’s community effort
2018-11-21, doi: 10.1038/d41586-018-07432-8
【主编评语】近年来，对皮肤菌群的研究越来越多，不仅皮肤表面存在独特的微生物群落，甚至在真皮层中也发现有微生物存在。Nature上周的Outlook皮肤专题中有一篇关于皮肤菌群的文章，对该领域的研究进展进行了采访报道，特别是与皮肤疾病相关的研究，其中一些发现有临床应用前景。（@mildbreeze）
正常的皮肤菌群在维护体表微生态平衡，抑制皮肤病的发生中起重要作用。因此，近年来皮肤菌群移植也被视为是治疗一些难以治愈的疥癣之疾的潜在途径。
比如《热心肠日报》收录的下面两篇论文，就介绍了皮肤菌群移植治疗特异性皮炎和调节皮肤菌群结构的可能性。
皮肤菌群移植有望治疗特应性皮炎
Journal of Clinical Investigation [IF:12.282]
① 10名成年和5名儿童患者参与了粘膜玫瑰单胞菌（Rm）移植的非双盲实验，初步验证了该手段对治疗特应性皮炎（AD）安全有效；② 移植来自健康志愿者（HV）的Rm，与AD症状减轻、类固醇外用药物使用减少以及金黄色葡萄球菌丰度降低显著相关；③ 未发现Rm移植具有副作用或并发症；④ AD患者的Rm产生表皮刺激物单甲基戊二酸和组氨醛，而HV的Rm产生促进表皮健康的磷脂酰胆碱与磷脂酰乙醇胺；⑤ Rm移植治疗AD的有效性受疾病家族史、环境因素的影响。
First-in-human topical microbiome transplantation with Roseomonas mucosa for atopic dermatitis
2018-05-03, doi: 10.1172/jci.insight.120608
【主编评语】特应性皮炎的病理复杂，缺乏有效治疗方式。本研究通过一项初期人体试验，证明移植来自于健康志愿者的粘膜玫瑰单胞菌有望用于减轻特应性皮炎症状，为后期研究实验提供了实验支持。该成果对开发有效的菌群干预治疗手段具有参考价值。（@周旸）
皮肤菌群移植存在可能性！
Microbiome [IF:10.465]
① 将健康人皮肤上获得的菌群或分离到的Cutibacterium acnes细菌，连续3天移植到18名健康人的皮肤上，受体的皮肤菌群在接受移植期间与共体的相似性增加；② 移植结束后，受体的与供体的皮肤菌群相似性逐渐降低；③ 菌群移植的效果，与供体和受体原有皮肤菌群组成、移植物中的微生物丰度情况密切相关；④ 包含多菌株的移植物的移植效果更好，皮肤菌群中Cutibacterium acnes H1亚型、Leifsonia细菌越多移植效果越好；⑤ 活菌制剂可以调节皮肤菌群。
Skin microbiome modulation induced by probiotic solutions
06-24, doi: 10.1186/s40168-019-0709-3
【主编评语】皮肤菌群与皮肤健康有重要关联。《Microbiome》近期发表人体试验研究，发现从健康人皮肤上获得的菌群或者单菌株，短期内可以改变皮肤菌群移植受体的皮肤微生态结构，移植程度受移植物中微生物种类和数量、供体和受体原始皮肤菌群的影响。该结果对于研究皮肤菌群移植的可操作性具有参考价值。（@周旸）
Azitra 公司就是一家致力于使用皮肤菌群治疗皮肤病的创业公司。该公司位于康涅狄格州法明顿市，2014年由耶鲁大学的科学家成立，其创业团队中包括了来自于渥太华大学、阿尔伯特·爱因斯坦医学院和蒙特利尔大学的生物学家和化学家。
他们与耶鲁大学和杰克逊实验室（一家创立于1929年的非营利性生物医学研究机构）的科学家一道，以一株从人体分离得到的表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）为基础，创建了公司的技术平台。
Azitra 期望使用细菌或者细菌合成的活性蛋白质成分治疗皮肤病，增强皮肤的抗病能力、加速伤口的愈合和解决皮肤发炎的问题。
Azitra 的产品线中现在有四种正在开发的产品，其中一项处于临床研究阶段。下面简单介绍一下该公司的产品线：
ATR-04 当前处于临床一期研究。它基于专有的表皮葡萄球菌菌株，形态是一种软膏，可轻松用于恢复皮肤的菌群平衡，从而：
• 改善皮肤水和油脂的含量，让皮肤更加“水嫩光滑”；
• 减少皮肤炎症、刺激和感染；
• 增加皮肤组织的修复能力。
ATR-02 是表皮葡萄球菌的专有菌株，经过了基因改造，可以表达更高水平的 LEKTI 蛋白，用以治疗 Netherton 综合征（NS）。
NS 是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病，发病率约为二十万分之一。它是皮肤的慢性疾病，表现为严重的炎症，瘙痒，脱屑，发红和皮肤干燥。
据报道，十分之一的 NS 患儿在其出生的第一年就死亡。那些存活下来的人面临着一生中皮肤疾病的挑战，包括红色，鳞屑状的皮肤，头发缺陷（竹毛）以及持续高于正常的感染和过敏风险。
NS 是由 SPINK5基因突变引起的，该基因编码一种丝氨酸蛋白酶抑制剂 LEKTI。LEKTI 的功能是抑制表皮中那些在脱皮的过程中发挥作用的酶（蛋白酶）。当 LEKTI 不足时，会发生过多的脱落，并且皮肤敏感，开放，并出现红色和鳞屑。
NS 在出生后不久出现，在婴儿生命的第一年最严重。终生并发症包括皮肤和头发缺陷，高皮肤感染风险等。如今，尚无治疗 NS 的已知方法，就其对患有该疾病的个人及其家庭的负担而言，NS 是一种代价高昂的疾病。NS 药物的市场价值预计在15亿美金以上。
ATR-01 也是一种经过基因改造的表皮葡萄球菌，可以表达更高水平的丝聚蛋白。
丝聚蛋白在皮肤中帮助角蛋白形成有效的皮肤屏障。同时，皮肤表面的丝聚蛋白分解产物还能够提供水分，被称为“天然保湿因子”。
鱼鳞病和湿疹是严重的慢性皮肤病，在世界范围中影响数百万人。鱼鳞病和湿疹的病根便是丝聚蛋白的缺乏。
ATR-01 可以表达丝聚蛋白以及渗透肽，该肽可以帮助丝聚蛋白的活性单体到达皮肤的目标区域，从而达到治疗疾病的效果。
ATR-05 的主要功能成分是丝聚蛋白的一个结构域。Azitra 目前正在研究这一特定结构域在治疗寻常性鳞癣上的潜在应用。
通过将微生物组的潜力与最新的分子遗传学结合起来，Azitra 维持着一项强大的研究计划，发掘皮肤菌群中的生物活性物质。
基于微生物药的巨大潜力，不仅吸引了私募基金，还受到美国国防部的资助。
另外一家广受关注的的是 AOBiome 公司。与 Azitra 的基于表皮葡萄球菌的产品线不同，成立于马萨诸塞州剑桥的 AOBiome 公司的产品主要基于氨氧化菌（AOB）展开。
AOBiome 公司产品线上现有8个产品，即将进入三期临床的 Acne AOB101 是用于治疗痤疮的，AOBiome 因此被调侃成一个“化妆品”公司。
值得一提的是，AOBiome 虽然是个美国公司，但是却又是妥妥的中国企业。华大基因前员工王俊建立的健康大数据平台——碳云智能（iCarbonX）一直在对 AOBiome 增资。网传碳云创始人王俊及其实际控制的机构的股权已经超过了50%，AOBiome 已然绝对的碳云系了。
公开资料显示，AOBiome 目前已经经历了六轮融资，总投资额可能已经逾一亿美金，当前该公司已经处于 IPO 注册阶段。
文章最后，同样附上《热心肠日报》关于“皮肤菌群”的精彩内容（共209条结果）：
参考资料：
1.Azitra 官方网站：https://azitrainc.com/
2.Azitra 融资外媒报道：https://apnews.com/Business%20Wire/bb93db598c404defbbfd8b99186473cf
3.AOBiome 官方网站：https://www.aobiome.com/
4.AOBiome 股权结构：https://pitchbook.com/profiles/company/97072-03
