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藥不藥隨腸道菌的便

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隨著生物學的次世代定序以及其他多種高通量分析技術的發展,人類的醫學也逐漸邁向一個新的里程碑:精準醫療 (precision medicine)。歸功於先進的次世代定序技術以及日益降低的定序成本,科學家們已經知道人類腸道菌的基因體總和大約是人類自身基因總數的一百倍。如此龐大的腸道菌基因庫,不只會隨著腸道菌種的變動而改變,還會因為飲食、環境和宿主基因條件而隨時調整基因表現。相比於人類自己的基因體,腸道菌基因庫不只多樣化而且更有彈性,促使學者們開始思考和腸道菌基因互動,以達到治療人類疾病或調整體質的可能性。


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1. PharmacoMicrobiomics: 腸道菌-藥物作用資料庫



根據PharmacoMicrobiomics (http://pharmacomicrobiomics.com/, 上圖1)的資料,目前有超過60種藥物的效果會受到腸道菌影響。在研究腸道菌-藥物交互作用的研究裡,無菌鼠(germ-free, gnotobiotic mice)可說是功不可沒。有了牠們,科學家得以測試特定菌種和不同藥物碰撞出的火花。搭配高通量的生物代謝分析平台,以及強大的生物資訊分析(下圖2),人類將慢慢揭開腸道菌在藥理作用的神秘面紗。




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2. 多樣高通量分析平台有助於解開腸道菌-藥物作用之謎


1節錄了某些藥物和腸道菌對它們的作用,可以看到不同藥物的效果會因為腸道菌的存在而活化或減弱,某些前驅藥物(pro-drug)甚至需要腸道菌的代謝幫忙,才能在人體發揮藥效。由於每個人的腸道菌相不盡相同,在藥物使用上,常常會遇到難以控制或預知的副作用。由於傳統的藥物治療方式忽略了腸道菌的額外影響,並不能算是真正地對症下藥。精準醫療的核心概念之一,就是將腸道菌基因庫和代謝體納入考量,整合患者本身的基因體資料,提供給未來的醫生做量身打造的醫療方案。畢竟稍有用藥不慎,腸道菌可是會唱反調的呢!


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1. 腸道菌對藥物作用的影響


總結

目前精準醫療還在概念性的階段,台灣尚需各種相關領域的專家一起合作,建立專屬腸道菌相資料庫。隨著生物資訊和大數據分析的發展,腸道菌相資料庫將成為學界和醫界珍貴的研究和臨床診斷資源,小編相信它將會帶給人類無數的啟發。

參考文獻

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圖爾思生物科技/ NGS事業部

  許方瑜  文案

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