以临床可操作性为导向的转化性微生物组研究设计框架

《FEMS Microbiology Letters》：From Microbiome Profiling to Clinical Translation: Designing microbiome studies for clinical actionability

　　微生物组研究已发现微生物群落与饮食、抗生素使用、生活方式、炎症、感染及慢性疾病等多种因素之间许多极具价值的关联。然而，许多发现仍难以转化为临床实践，因为它们仅基于关联性证据，且易受混杂因素影响。许多研究还往往缺乏可重复性。"菌群失调"状态与"健康"微生物组状态之间的比较可能产生误导，因为微生物组特征受饮食、药物、地理位置、宿主遗传、人口特征、疾病严重程度以及反向因果关系等多种因素影响。此外，关于何种状态构成"健康"微生物组，目前尚无普遍接受的定义或共识。对某个个体而言被认为是健康的菌群组成，对于饮食和生活方式完全不同的另一个个体未必适用。微生物组研究必须超越描述性分析，转向具有临床可操作性且基于机制研究的实验设计。当前的主要障碍包括队列规模较小、样本采集和处理方式不一致、测序方法差异、生物信息学分析流程不断变化、原始数据可获得性有限，以及基于OTU与基于ASV分析之间的差异。为支持大规模人群研究和荟萃分析，透明的报告方式及共享的分析流程对于该领域的进展至关重要。微生物组标志物不仅应具备可重复性、生物学合理性及可调控性，还应与治疗决策或改善预后相关联。这需要纵向建模、外部验证、机制研究，并最终开展干预性或实用性临床试验。微生物组研究中对标准化和可重复性的需求已得到广泛认可。本文在此基础上，提出了一个以可操作性为核心的转化性微生物组研究设计框架。以2型糖尿病治疗为例，证明微生物组特征不仅应评估其统计学关联，还应评估其在已确立的临床变量之外所提供的额外预测价值。