由新加坡科學家領導的一項國際研究發現，以前曾被認為無害的細菌會使現有的肺部疾病惡化。一個國際科學家小組發現，奈瑟菌–生活在人體中的一種細菌屬並不像以前認為的那樣無害。事實上，它可以引起支氣管擴張症、哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）患者的感染。
在2022年9月14日發表在《細胞-宿主-微生物》上的一項具有里程碑意義的研究中，該團隊展示了奈瑟菌可以在肺部引起疾病的確鑿證據，並且與患者的支氣管擴張（一種肺部疾病）的惡化有關。這些科學家由新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）領導。
支氣管擴張是一種長期疾病，在高達50%的新加坡患者中，肺部的氣道因不明原因而變得異常擴大。與西方人相比，該病在亞洲人中的發病率高達四倍，也可在結核病康復后發生。在新加坡，陳篤生醫院的研究描述了2017年420名住院的支氣管擴張症患者，發病率為10.6/10萬，隨着年齡的增長而強烈增加。
儘管它在老年人中很普遍，但在大多數支氣管擴張的病例中沒有發現明顯的病因，而且這種情況往往是自發的且沒有任何癥狀預示。
為了解開亞洲老年患者支氣管擴張惡化速度明顯加快的謎團，由LKCMedicine分子醫學講座副教授Sanjay Chotirmall領導的國際團隊–橫跨新加坡、馬來西亞、中國、澳大利亞和英國的研究人員和醫院，將225名亞洲（新加坡和馬來西亞）籍支氣管擴張患者的疾病和感染數據與歐洲的支氣管擴張患者的數據相匹配。
雖然奈瑟菌是眾所周知的導致腦膜炎和淋病的菌種，但一直以來研究人員不知道它們會感染肺部。通過詳細的鑒定和細緻的特徵分析，研究小組發現奈瑟菌在亞洲支氣管擴張症患者的微生物組中佔主導地位。
具體而言，支氣管擴張症患者體內主要是一種叫做亞弗拉瓦奈瑟菌（N. subflava）的亞群，與沒有這種大量奈瑟菌的支氣管擴張症患者相比，他們的疾病更加嚴重，並出現反覆感染（惡化）。
在使用實驗細胞和動物模型進行進一步調查后，研究小組證實，N. subflava造成細胞破壞，導致支氣管擴張症患者的炎症和免疫功能失調。
圖為在支氣管擴張症患者的肺部組織中檢測到奈瑟菌（N. subflava）。紅色顯示的是N. subflava的檢測，藍色顯示的是氣道細胞核。資料來源：《細胞宿主與微生物》雜誌
在這一發現之前，奈瑟菌不被認為是支氣管擴張症患者肺部感染或嚴重疾病的原因。
來自LKCMedicine的首席調查員Chotirmall教授說：”我們的研究結果首次確定，支氣管擴張患者中較差的臨床結果，如更大的疾病嚴重性、更差的肺功能和高重複感染率與奈瑟菌密切相關，而且這一發現對亞洲患者尤為重要。”
“這一發現意義重大，因為它可以改變我們對患有這種細菌的支氣管擴張症患者的治療方式。醫生們現在需要把奈瑟菌作為治療后病情仍在惡化的患者的一個潛在’罪魁禍首’來考慮，並進行測試以識別那些可能在肺部藏有這種類型細菌的患者。”Chotirmall教授同時也是LKCMedicine的助理院長（教務），他說：”我們希望早期識別將導致個性化的治療，從而為患有這種毀滅性疾病的亞洲患者帶來更好的疾病效果。”
這項研究反映了南洋理工大學在NTU2025下的努力，NTU2025是該校五年戰略計劃，旨在解決人類的巨大挑戰，如人類健康。該研究由來自不同學科的國際研究人員進行，也突出了南大在跨學科研究方面的優勢和重點。
奈瑟菌的更廣泛意義
除了將奈瑟菌與嚴重的支氣管擴張症聯繫起來，南洋理工大學領導的研究小組還在其他更常見的慢性呼吸系統疾病中檢測到相同的細菌，如嚴重的哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）–一種導致氣流阻塞和呼吸相關問題的疾病。
利用下一代測序技術，該團隊還試圖調查這種細菌可能來自哪裡，並對肺部有大量奈瑟菌的支氣管擴張症患者的家庭進行了採樣。研究人員發現家庭環境中存在這種細菌，表明室內生活空間和潛在的熱帶氣候可能有利於這種細菌在亞洲環境中的存在。
什麼是奈瑟菌？
奈瑟菌通常被認為是淋病等性傳播感染的原因，但也是嚴重的腦膜炎–大腦和脊髓周圍液體和薄膜的炎症。然而，它的亞種N. subflava，已知以前在人類的口腔粘膜、喉嚨和上呼吸道中發現，但與肺部感染沒有任何已知的聯繫。
這個細菌家族一直被認為對人類無害，由它們引起的感染還沒有被描述–直到現在。
共同作者、新加坡國立大學林永祿醫學院耳鼻喉科的王德雲教授說：”令人鼓舞的是，我們在確定奈瑟爾細菌種類是導致支氣管擴張惡化的原因方面取得了進展，這個不可能的罪魁禍首原本不被認為是一種威脅。這有力地提醒我們，在做研究時不應該過於自滿，在探索各種可能性時應該更加積極主動，因為每一個看似無害的元素都可能是威脅我們身體和整體健康的源頭。”
共同作者、來自LKCMedicine的代謝紊亂副教授Andrew Tan說：”這項工作中採用的反向轉化方法對我們的成功至關重要。從’床邊’開始，我們研究了現實生活中的病人經驗，然後向後努力，揭開細菌的生物過程。由於這項研究的跨學科性質，該團隊能夠與來自不同研究學科的成員互動，在獲得對該疾病的獨特見解的同時提供了一個愉快的體驗”。
研究人員現在希望通過新啟動的LKCMedicine微生物組醫學中心對從微生物組中根除奈瑟菌進行進一步的研究和臨床試驗，該中心正在尋求評估用抗生素靶向和治療奈瑟菌的好處。