口服益生菌补充剂减少感染 HIV 的马里妇女慢性免疫激活的初步研究

过度的免疫系统刺激、激活和相关炎症在 HIV 疾病的发病机制中起着核心作用。 T 细胞和单核细胞活化水平可预测 HIV 疾病进展为 AIDS 的速度、CD4+ T 细胞丢失的斜率和死亡率 [Liu 1997、Liu 1998、Deeks 2004、Hunt 2008、Sandler 2011]。 HIV 疾病引起持续免疫激活和炎症的机制是多因素的，包括复制的直接致病作用、其他慢性病毒感染以及间接途径。 现在普遍认为，由于 HIV 相关的肠道变化，细菌易位到体循环中是这种病理学的重要组成部分。 HIV 和猿猴免疫缺陷病毒 (SIV) 感染都会导致肠道粘膜 Th17+CD4+ T 细胞快速而严重的耗竭，这是与减少细菌通过肠壁移位相关的关键免疫细胞 [Brenchley 2004，Raffetellu 2008]。 此外，HIV 和 SIV 都会对肠上皮细胞造成直接损伤 [Li 2008，Nazli 2010]，并且 GI 粘膜的基因表达研究揭示了 HIV 相关的炎症和细胞凋亡途径相关基因的上调以及紧密连接的下调 [桑卡兰 2008]。 这些与 HIV 相关的肠道变化最终会破坏人与其肠道共生菌群之间的正常协同共存，导致内毒素（也称为脂多糖）和细菌 16s 核糖体 DNA 等肠道细菌产物向全身系统的转移增加循环。 在这里，这些细菌产物可作为持续的 T 细胞和单核细胞激活和炎症的有效刺激物，从而推动 HIV 疾病的进展 [Hunt 2008，Brenchley 2006，Jiang 2009]。 用抗逆转录病毒疗法 (ART) 治疗 HIV 只能部分纠正这种肠道损伤和相关的炎症过程。

解决这个问题的一种可能方法是用有益细菌或“益生菌”（例如乳酸菌和双歧杆菌）补充肠道中的“生态位”，这些细菌可能会在 HIV 感染者和某些其他情况下耗尽。 益生菌及其生物膜已被证明可以刺激先天免疫并导致有益的代谢变化，从而改善肠道上皮屏障和 Th17 T 细胞功能并减少肠道炎症和内毒素泄漏 [Bassaganya-Rievra 2012, Pagnini 2009, Giamarellos-Bourboulis 2009] . 事实证明，这在一些临床环境中是有益的，包括溃疡性结肠炎、肠囊炎和儿童急性腹泻 [Tursi 2010, Miele 2009, Minmura 2004, Salari 2012]。 在 HIV 感染者中，接受 ART 治疗但血液 CD4+ T 细胞计数未能达到预期改善的患者似乎缺乏可测量的乳酸菌血浆 16s 核糖体 DNA 特征或粪便中乳酸菌浓度较低 [Merlini 2011, Perez-Santiago 2013]。 使用猪尾猕猴的灵长类动物 SIV 模型表明，补充植物乳杆菌可增强肠道 Th17 CD4 募集、白细胞介素 (IL)-17 表达、上皮紧密连接蛋白的产生，并减少炎症趋化因子和 IL-1B [Sankaran 2013]。 最近的另一项研究表明，当给予 ART 和益生菌组合时，SIV 感染的猕猴肠道抗原呈递细胞和粘膜 CD4+ T 细胞的数量显着增加，肠道淋巴组织纤维化减少，血浆 d-二聚体水平降低（VSL#3和鼠李糖乳杆菌 CG）与单独使用 ART [Klatt 2013]。 因此，益生菌可以通过改善肠粘膜和免疫功能并减少随后导致 AIDS 的细菌易位和免疫激活，为 HIV 感染患者提供重要益处。

有限数量的研究着眼于益生菌减少 HIV 感染者的腹泻或改善 CD4+ T 细胞计数，特别是在非洲。 与发达国家相比，撒哈拉以南非洲地区的人更容易患腹泻，而且肠道微生物组也不同 [Yatsunenko 2012]，肠道寄生虫病和沙门氏菌和霍乱等致病菌的负担也更大。 一些数据表明，未感染 HIV 的个体（非洲人后裔与高加索人相比，女性与男性相比）可能具有更大的肠道通透性或表现出更明显的全身炎症反应。 一项针对 24 名患有腹泻的感染 HIV 的尼日利亚女性（CD4+ T 细胞计数 >200，未接受 ART）的研究被随机分配到含或不含益生菌（鼠李糖乳杆菌 CG 和罗伊氏乳杆菌）的酸奶中，为期 15 天。 与未补充酸奶相比，益生菌组在 1 个月后腹泻得到缓解，CD4+ T 细胞计数稳定或改善 [Anukam 2008]。 在一项针对 HIV 感染的非洲儿童的随机益生菌（双歧双歧杆菌和嗜热链球菌）研究中观察到类似的 CD4 改善 [Trois 2008]。 一项观察性研究调查了坦桑尼亚低收入社区当地感染 HIV 的妇女制作的益生菌酸奶与 CD4+ T 细胞计数显着增加有关 [Irvine 2010]。 在这些和其他 [Irvine 2011, Kerac 2009, Hummelen 2011, Wolf 1998] HIV 感染者研究中，益生菌已被证明是安全且耐受性良好的。

益生菌选择和安全的基本原理 - 所有乳杆菌属。和其他益生菌可能无法以安全的方式恢复肠道粘膜完整性和免疫功能。 VSL#3® DS（Double-Strength，Sigma-Tau Pharmaceuticals）是一种经过充分表征的水溶性活菌（9 × 1011 个细菌/小袋，每天一次），由 8 种益生菌组成的冻干制剂，不含鼠李糖乳杆菌，但包括之前讨论过的L. plantarum 和 S. thermophilus（连同短双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、副干酪乳杆菌和保加利亚乳杆菌）已被广泛研究，自 1999 年以来 PubMed 引用次数超过 140 次。 VSL#3 已在体外和体内（大鼠模型）显示可增加紧密连接蛋白、降低肠道通透性、减少炎症、增强先天免疫并减少沙门氏菌入侵 [Dai 2012、Mencarelli 2012、Appleyard 2011、Madsen 2001、Pagnini 2010 年，加得 2011 年]。 VSL#3 中包含的副干酪乳杆菌编码“乳头菌素”，这是一种蛋白酶，可选择性地降解分泌的和细胞相关的趋化因子并减少小鼠结肠炎模型中的炎症 [von Schillde 2102]。 如前所述，与单独使用 ART 相比，当给予 VSL#3 和鼠李糖乳杆菌时，感染 SIV 的猕猴肠道抗原呈递细胞和粘膜 CD4+ T 细胞数量有所增加 [Klatt 2013]。

在临床上，VSL#3 已针对“储袋炎”进行了广泛研究，“储袋炎”可能发生在大约 30% 的慢性溃疡性结肠炎患者的回肠储袋肛管吻合术后。 几项随机临床试验和 Cochrane 数据库审查支持 VSL#3 在减少急性和慢性储袋炎症方面的安全性和有效性 [Holubar 2010]。 VSL#3® DS 是唯一被美国胃肠病学会和德国胃肠病学会认定为治疗储袋炎有效工具的益生菌。 同样，在一项双盲、随机、安慰剂对照研究中，VSL#3 是复发性轻度至中度溃疡性结肠炎的有效辅助药物 [Tursi 2010]。 在一项针对 59 名肠易激综合征儿童的随机试验中，VSL#3 在减轻腹痛/不适和腹胀方面优于安慰剂 [Guandalini 2010]。 一项针对 229 名高危住院患者的双盲、随机临床试验表明，VSL#3 可以预防抗生素相关性腹泻 [Selinger 2013]。 VSL#3 已在健康的意大利孕妇、肝硬化患者和危重患者中进行研究，没有安全问题 [Vitali 2012, Agrwal 2012, Gupta N 2013, Frohmader 2010]。

如前所述，医学文献只发现了极少数的乳酸杆菌或双歧杆菌菌血症病例（与 VSL#3 无关），通常发生在严重免疫受损的患者或未服用益生菌的人的院内、中心线相关感染中。 美国一家大型学术医学中心进行的一项为期 8 年的回顾性研究发现，住院益生菌接受者的益生菌菌血症发生率最高为 0.2% [Simkins 2013]。 美国卫生与公共服务部 (DHHS) 于 2011 年完成了一项涉及 24,000 多名患者的 387 个病例系列和随机对照试验的广泛审查，发现没有任何病例使用过包括乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌、链球菌、肠球菌或杆菌导致入院 [Hempel 2011]。 由于使用益生菌而导致住院或菌血症的证据仅来自病例报告，而且很少见。 DHHS 研究没有发现与使用益生菌相关的不良反应增加的证据，但补充说“罕见的不良事件很难评估，尽管有大量出版物，但目前的文献不足以回答有关益生菌干预措施安全性的问题有信心”。 一个独立的食品安全专家小组得出结论，VSL#3® 是“公认的可安全用于医疗食品的 (GRAS)”。 GRAS 是美国食品和药物管理局 (FDA) 的指定，它承认某些食品添加剂在合格专家的预期用途条件下是安全的。 要获得这样的认可，产品必须在对科学证据的审查的基础上就其使用的安全性建立专家意见共识。

单臂设计的基本原理——正在测试的假设是口服益生菌补充剂将减少 HIV 感染者的内毒素血症和内毒素相关巨噬细胞和 T 细胞活化。 因为我们预计内毒素和巨噬细胞/T 细胞活化水平在未接受 ART 的受试者中保持稳定（或可能缓慢增加）[Deeks 2004]，单臂研究将使我们能够确定干预是否有效。 在这项研究中，将招募 CD4+ T 细胞计数 >350 个细胞/mm3 的个体。 在 CD4+ T 细胞计数 >350 个细胞/mm3 的人群中，艾滋病和非艾滋病事件的发生率为每 100 人年 0.7 起 [Baker 2008]，因此研究人员预计在研究期间不太可能出现这些并发症。 最近，WHO 指南已更改为建议在 HIV 感染者的 CD4+ T 细胞计数低于

研究设计 - 这是一项单臂研究，旨在评估 12 周联合口服益生菌补充剂 (VSL#3) 对微生物易位、单核细胞和 T 细胞活化以及慢性 HIV 感染的马里血液炎症生物标志物的影响CD4+ T 细胞计数≥ 350 个细胞/mm3 且未接受 ART 的女性受试者。 受试者将在第 24 周重新评估以确定任何变化的可持续性。 这项研究将招募 50 名受试者。 血浆/血清和粪便取样将在基线、4、12 和 24 周时进行。 所有受试者将在进入研究前 45 天内接受肠道寄生虫检查。 将记录详细的人口统计数据、体重和 BMI、大便频率、症状、ART 病史、CD4 和 HIV RNA。 压力评估问卷将在基线和第 12 周完成