全球益生菌臨床試驗分析：哪種菌最火？哪種病最熱？

編者按：

隨著人們對微生物組的認知不斷深入，益生菌的相關研究也在不斷增長。人們開始更加重視益生菌的循證工作，益生菌臨床試驗數量不斷增加。

那麼在益生菌臨床試驗中，哪些菌株是被研究最多的？哪些國家是開展研究最多的？又存在著什麼問題？

今天，我們特別編譯題為“Global analysis of clinical trials with probiotics ”的文章。希望該文能夠為相關的產業人士和諸位讀者帶來一些啟發和幫助。

要點

●在 Clinicaltrials.gov 和/或世界衛生組織國際臨床試驗註冊平臺（ICTRP）註冊的 1,000 多項益生菌臨床研究，涉及 700 多種不同的疾病和症狀；

●益生菌臨床試驗的平均規模（74 名參與者）與 ClintTrials.gov 上所有研究的總體平均水平相當；

●鼠李糖乳桿菌 GG（Lactobacillus rhamnosus GG）和動物雙歧桿菌 BB12（Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB12）是研究最多的益生菌菌株；

●部分產品的成分表上不會註明所使用的益生菌的確切成分和劑量；

●在 Clinicaltrials.gov 網站上進行的益生菌研究大多在美國或歐洲註冊（56%），ICTRP 的數據顯示，益生菌的臨床研究在亞洲增長迅速，特別是在伊朗和中國。

益生菌臨床試驗

益生菌的定義是：活的微生物，並且當攝入足夠數量時，會給（人類）宿主帶來健康益處（FAO/WHO, 2002）。在 2014 年，一個專家小組確認了 2002 年的“益生菌”定義並對說法進行了些許改動（Hill et al., 2014）。

除了擁有基本特徵以外，如果要將一種微生物指定為益生菌，那麼必須在臨床上確立其益生作用，這意味著需要在相關目標人群中進行具有合理設計和規模的臨床研究，並公佈結果（Gibson et al., 2011; EFSA NDA Panel, 2016）。

在臨床研究領域內，文章發表的偏向性長期以來備受關注，有積極結果的干預研究被髮表，而無效和陰性的研究難以被髮表（Johnson and Dickersin, 2007; Brassington, 2017）。如果能夠公開無效和陰性的研究結果信息，特別是在可能觀察到意外的副作用或次生效應的情況中，則可以為研究者提供多種見解。

為解決這個問題，科研界建立了登記機構，在臨床試驗開始前可在此類機構進行登記公開。此後，1997 年美國國會頒佈了《食品和藥物管理局現代化法》，要求美國國立衛生研究院（NIH）運作一個採集臨床試驗的公共信息源。2000 年 2 月，NIH 下屬的美國國家醫學圖書館通過互聯網向公眾開放臨床試驗網站。

此外，不同組織國家還建立了許多其他臨床試驗註冊中心。而世界衛生組織（WHO）努力將所有註冊中心整合到同一個平臺——國際臨床試驗註冊平臺（ICTRP）。

不僅如此，自 2005 年起，國際醫學雜誌編輯委員會決定，只有進行登記註冊的臨床試驗才被允許發表（de Angelis et al.，2004）。2008 年修訂的《赫爾辛基宣言》提出，“在招募第一個受試者之前，每個臨床試驗都必須在一個公開的數據庫中註冊”（World Medical Association, 2008）。

雖然註冊中心的建立主要是為了記錄計劃中的藥物、診斷、設備和治療方案的試驗，但多年來，包括益生菌在內的飲食干預研究也越來越多地開始進行註冊。這解決了益生菌臨床試驗具有異質性、偏頗性和低質量研究結果的批評，以及發表劣質臨床試驗報告的問題（Suez et al.，2019）。

本研究的目的是調查有哪些使用益生菌的臨床研究已經註冊，在哪裡註冊，以及從在線註冊中得出這些研究的設計、特點和質量是否與 Clinicaltrials.gov 中的整體註冊情況相當。此外，本研究還對調查的疾病和條件進行了分析，並對 2 個主要數據庫（Clinicaltrials.gov 和 ICTRP）之間登記的益生菌試驗進行了地域比較。

臨床研究不斷增加

截至 2019 年 8 月 1 日，使用搜索詞 “益生菌（probiotics）”進行檢索的結果顯示，Clinicaltrials.gov 數據庫包含 1341 項相關研究。作為比較，我們同時使用了“微生物群（microbiota） ”和“益生元（prebiotics） ”進行檢索，前者產生了 2151 項研究，後者產生了 342 項研究（圖 1）。

在 Clinicaltrials.gov 中註冊的益生菌臨床研究的註冊量一直很穩定，自 2010 年以來每年都有 100 項左右的研究，最近幾年數量有增加的趨勢。

益生菌信息不完整

由於益生菌種類繁多，因此不僅要在菌種層面上確定所使用的益生菌，而且要確定所使用的具體菌株。

在 852 項可分析的研究中，有 321 項研究（38%）使用的是單一菌株或 2 種菌株的組合，但是也有 89 項研究（10%）使用了 3 個或更多菌株的製劑。

在菌株水平上，鼠李糖乳桿菌 GG（Lactobacillus rhamnosus GG） （Gorbach, 1996; Goldin et al., 1996） 是最常使用的益生菌菌株，共有 146 項研究涉及，其次是動物雙歧桿菌 BB12（Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB12 ）（Jungersen et al., 2014），共有 55 項研究涉及。

在多菌株製劑方面，由 3 種雙歧桿菌、4 種乳酸菌和 1 種嗜熱鏈球菌菌株組成的混合物 VSL#3（Mora et al., 2019）是總共 74 項研究中使用最多的多菌種製劑。

在不少臨床研究中，對使用的益生菌製劑的描述並不完整。甚至具體的細菌種類和菌株，以及使用的劑量，都不一定有清楚的說明。只有 49%的研究給出了完整的菌種鑑定。

益生菌的定義指出它們的使用量要達到一定量時才能發揮作用（WHO/FAO Working Group report 2002, Hill et al., 2014）。通常有效的劑量範圍是每天 107~9×1011 CFU（菌落形成單位）。但是在一些研究中，卻沒有按照推薦的方法以 CFU 為單位報告劑量，而是以克數、滴數為單位，或者根本沒有說明。只有 42%的研究中，正確地按照 CFU 為單位說明了使用劑量。

表1.在 ClinicalTrials.gov 註冊的益生菌臨床研究特點

參與者的特徵

與 Clinicaltrials.gov 中收錄的所有 NCT 研究（NCT 是 ClinicalTrials.gov 上進行註冊的研究的識別代碼）相比，使用益生菌的研究更多集中在兒童身上，而對 >65 歲的老人則較少（表 1）。

Clinicaltrials.gov 中註冊的大多數研究都是以患者為對象。然而 583 項使用益生菌的研究（佔總數的 43%）也包括健康參與者。這一比例高於所有註冊臨床試驗中接受健康志願者的平均 25%（表 1）。

其中一個原因可能是，監管當局（如歐洲食品安全局 EFSA）要求的益生菌健康聲明申請需要健康個體研究的支持（EFSA NDA panel, 2016）。

在這種情況下，瞭解哪些部分的益生菌臨床試驗是由工業界贊助的就變得有趣和有用了，幸運的是 Clinicaltrials.gov 數據庫允許按資助類型過濾研究。對於益生菌的研究，33.6%是由工業界資助的，這與所有臨床試驗中由工業界資助的 33.1%並無顯著差異（P>0.05，Chi-square），但低於生物製劑的臨床試驗（42%由工業界資助）。

臨床益生菌研究的參與者數量（從 1 人到 500 人）以及研究的持續時間（從 30 天到 10 年以上）都存在較大差異。雖然我們有理由認為，參與者較多的研究需要更長的時間來招募，因此總的持續時間較長，但是參與者數量和益生菌的研究持續時間之間沒有顯著的關聯（R2 = 0.025；p> 0.05）。

研究詳情和研究結果

Clinicaltrials.gov 允許在註冊試驗時添加研究文件。這些文件可包括研究方案、統計分析計劃以及知情同意書，有助於評估研究的質量。遺憾的是，在所有登記的益生菌試驗中，只有 2%的試驗增加了研究方案和統計分析計劃。

研究方案和統計分析計劃的摘錄可以在註冊中找到，但這些信息的詳細程度差異很大。在所有註冊的益生菌研究中，有 0.5%（n = 4）的研究包含知情同意書。值得注意的是，益生菌研究的這一數值與在 Clinicaltrials.gov 註冊的所有研究的結果並無差別。

與所有臨床研究一樣，益生菌的臨床研究結果經常被 Cochrane 圖書館（https://www-cochranelibrary-com）等機構用來進行薈萃分析。Cochrane 圖書館目前（2019 年 8 月）收錄了 50 篇標題、摘要或關鍵詞中含有匹配詞語的關於益生菌的綜述。

2015 年，發表了一篇關於慢性潰瘍性結腸炎迴腸袋肛門吻合術後的治療和預防的綜述 （Singh et al., 2015），這篇論文的結論是，“低質量的證據表明 VSL#3（由 11 個不同菌株組成的聯合體，每天服用 6×1011CFU）可能比安慰劑更有效”。作者指出：“需要精心設計、充分有力的研究來確定治療和預防囊炎的最佳療法。”

令人鼓舞的是，自 Cochrane 這篇文章發佈以來，已經有 7 項新的研究開始使用 VSL#3、其它益生菌或其它形式的微生物製劑來解決這個問題。這是一個保守的估計，因為更多的研究可能尚未登記或已在其他數據庫中登記。

從胃腸道疾病到代謝疾病

含有益生菌的臨床研究，平均參與人數與整體臨床研究的平均參與人數沒有差別。在胃腸道疾病和消化系統疾病方面，登記了 128 項使用益生菌的研究，平均參與人數為 74 人。這與登記冊記錄的所有臨床研究的平均參與人數 71 人相當。

多年來，使用益生菌的研究的平均參與者人數沒有變化（根據 2000 年至 2017 年的趨勢分析）。

Clinicaltrials.gov 列出了研究的註冊日期，以及納入第一個參與者的日期和研究的結束日期。

仔細分析益生菌的臨床研究，發現只有 32%的研究是在第一批參與者被納入之前註冊的。大多數研究是在研究結束前登記的，甚至有些研究在研究完成後 900 天才進行登記。這不符合 Good Clinical Practice，因為主要和次要結果參數應在研究實際開始前預先確定（並登記），而不是事後才登記。

在 Clinicaltrials.gov 登記的益生菌的研究涉及 713 種不同的疾病。在已完成的研究中，最常研究的疾病是消化系統疾病（253 項研究）和胃腸道疾病（253 項研究）。在前 10 項研究的病症中，有 7 項是胃腸道疾病和病症。

對於最新的益生菌研究（被列為註冊但尚未招募），可以注意到向非胃腸道疾病的轉變。在 86 項正在進行但尚未招募的研究中，涉及 198 種病症。前 3 個病症分別是傳染性疾病（15 項研究）、感染（15 項）和代謝性疾病（12 項）。這表明益生菌的重點可能開始逐漸轉向代謝綜合徵。

表 2.在國際數據庫進行註冊的益生菌試驗：表中數據反映了 2017 年 12 月和 2019 年 3 月在國際臨床試驗註冊平臺（ICTR）和 Clinicaltrials.gov（CTG）中以 “益生菌”為關鍵詞識別的臨床試驗數量。中國臨床試驗註冊中心（ChiCTR）、荷蘭國家試驗註冊中心（NTR）、德國臨床試驗註冊中心（DRKS）、日本初級註冊中心網絡（JPRN）、韓國臨床研究信息服務（CRiS）、伊朗臨床試驗註冊中心（IRCT）、巴西臨床試驗註冊中心（ReBec）、古巴臨床試驗公共註冊中心（RPCEC）、澳大利亞新西蘭臨床試驗註冊中心（ANZCTR）。NCT 是在 Clinicaltrials.gov 註冊的研究的識別代碼。

中國迎頭趕上

Clinicaltrials.gov 數據庫由美國國家醫學圖書館設計和運營，是 NIH 的一部分。它包含美國以及 208 個其他國家的 313,704 項臨床研究的數據（2019 年 8 月評估）。

在所有註冊的臨床研究中，有 123,860 項（39%）在美國註冊。但是在益生菌的研究中，美國（18%）並不具有這樣的優勢地位，在 Clinicaltrials.gov 上註冊的大多數（38%）關於益生菌的研究發生在歐洲。

世界衛生組織也建立了一個基於網絡的臨床試驗登記平臺：ICTRP（世界衛生組織；https://www.who.int/ictrp/en/）。該平臺整合了中國、古巴、德國、印度伊朗、日本、韓國、荷蘭、秘魯、斯里蘭卡和泰國等國家註冊平臺，以及歐盟和泛非註冊平臺和 Clinicaltrials.gov。

2017 年 12 月，ICTRP 收錄了 625 項益生菌臨床研究的數據。在這 625 項研究中，有 347 項還具有 Clinicaltrials.gov（即 NCT）編號。其他益生菌的試驗則僅在 ICTRP 註冊，這些試驗主要來源於伊朗、日本、澳大利亞和新西蘭以及中國。來自 ICTRP 的益生菌試驗的地理位置與 Clinicaltrials.gov 比較見表 2。

從這些數據可以得出結論，ICTRP 註冊的試驗數量增長速度快於 Clinicaltrials.gov，中國和伊朗是益生菌臨床研究增長最多的國家。

微生物組、益生菌和益生元

如上所述，除了 1,341 項關於益生菌的研究外，Clinicaltrials.gov 還列出了 2,151 項關於微生物組的研究。

微生物組是十年前開始流行的術語，用於描述棲息在特定生態系統中的微生物集體，如人類胃腸道。臨床研究中使用這個搜索詞的數量顯示自 2010 年以來大幅增加，超過的數量自 2013 年以來研究益生菌。

對研究臨床條件與腸道菌群組成（變化）之間關係的興趣，可能是發現具有益生菌特性的新細菌物種的主要途徑。

目前，24%的研究是觀察性的，這並不奇怪。然而腸道菌群（包括組成和功能）對人體免疫系統功能的重要性已經在癌症檢查點抑制療法的研究中得到體現（Rijkers et al.，2019）。此外，益生菌，特別是洛德乳桿菌（Lactobacillus reuteri），可以通過抑制固有淋巴樣細胞，減少免疫檢查點療法的負面作用——結腸炎的發生（Wang et al.，2019）。

糞菌移植和益生菌的計劃，以及招募中和正在進行的臨床試驗的結果，都將有望使癌症的檢查點抑制免疫療法獲得更高的成功率。同時也可能發現益生菌在調節免疫系統方面的功能，產生預防和治療疾病方面的新應用。

結論

在 Clinicaltrials.gov 上搜索“益生菌”最終收集到 1,341 項研究，搜索 ICTRP 數據庫得到 278 項研究，總計 1,619 項。雖然益生菌研究的註冊還可以進一步改進，但在規模、兒童和老年人的納入以及在科學文獻中發表方面，它們似乎與一般註冊的研究已經沒有太大區別。

鼠李糖乳桿菌 GG （Lactobacillus rhamnosus LGG）和動物雙歧桿菌 BB12（Bifidobacterium animalis ssp. lactis BB12）是研究最多的益生菌菌株。

在 Clinicaltrials.gov 網站上進行的益生菌研究大多在美國或歐洲註冊（56%）。ICTRP 的數據顯示，益生菌的臨床研究在亞洲迅速擴大，特別是在伊朗和中國。

目前對腸道菌群（包括糞便菌群移植）的研究可以發現具有益生菌特性的新菌株。正在進行和計劃中的研究不僅限於胃腸道疾病，而且還針對神經系統和神經退行性疾病以及自身免疫性疾病。

參考文獻：

1.de Angelis, C., Drazen, J.M., Frizelle, F.A., Haug, C., Hoey, J., Horton, R., Kotzin, S., Laine, C., Marusic, A., Overbeke, A.J., Schroeder, T.V., Sox, H.C., Van Der Weyden, M.B., 2004. Clinical trial registration: a statement from the international committee of medical journal editors. N. Engl. J. Med. 351, 1250–1251.

2.Brassington, I., 2017. The ethics of reporting all the results of clinical trials. Br. Med. Bull. 121 (1), 19–29.

3.EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies), 2016. Guidance on the scientific requirements for health claims related to the immune system, the gastrointestinal tract and defence against pathogenic microorganisms, 2016 EFSA J. 14 (1), 4369, 23.

4.FAO/WHO, 2002. Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food.https://www.who .int/foodsafety/fs_management/en/probiotic_guidelines.pdf.

5.Gibson, G.R., Brummer, R.J., Isolauri, E., Lochs, H., Morelli, L., Ockhuizen, T., Rowland, I.R., Schrezenmeir, J., Stanton, C., Verbeke, K., 2011. The design of probiotic studies to substantiate health claims. Gut Microb. 2 (5), 299–305.

6.Goldin, B.R., Gualtieri, L.J., Moore, R.P., 1996. The effect of Lactobacillus GG on the initiation and promotion of DMH-induced intestinal tumors in the rat. Nutr. Canc. 25, 197–204. Gorbach, S.L., 1996. The discovery of Lactobacillus GG. Nutr. Today 31, 2S–5S.

7.Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G.R., Merenstein, D.J., Pot, B., Morelli, L., Canani, R.B., Flint, H.J., Salminen, S., Calder, P.C., Sanders, M.E., 2014. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 11, 506–514.

8.Johnson, R.T., Dickersin, K., 2007 Nov. Publication bias against negative results from clinical trials: three of the seven deadly sins. Nat. Clin. Pract. Neurol. 3 (11), 590–591.

9.Jungersen, M., Wind, A., Johansen, E., Christensen, J.E., Stuer-Lauridsen, B., Eskesen, D., 2014. The science behind the probiotic strain Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12(®). Microorganisms 2 (2), 92–110.

10.Mora, D., Filardi, R., Arioli, S., Boeren, S., Aalvink, S., de Vos, W.M., 2019. Development of omics-based protocols for the microbiological characterization of multi-strain formulations marketed as probiotics: the case of VSL#3. Microb. Biotechnol.

11.Public Law, 1997. 105–115: Food and Drug Administration Modernization Act of 1997. Adopted November 21, 1997. https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/PLAW-105publ115/ pdf/PLAW-105publ115.pdf. (Accessed August 2019).

12.Rijkers, G., Andriessen, Q., van Overveld, F.J., 2019. Death and the Miser: microbiota regulate the outcome of checkpoint inhibition immunotherapy. Expet Rev. Anticancer Ther.

13.Singh, S., Stroud, A.M., Holubar, S.D., Sandborn, W.J., Pardi, D.S., 2015. Treatment and prevention of pouchitis after ileal pouch-anal anastomosis for chronic ulcerative colitis. Cochrane Database Syst. Rev. (11), CD001176

14.Suez, J., Zmora, N., Segal, E., Elinav, E., 2019 May. The pros, cons, and many unknowns of probiotics. Nat. Med. 25 (5), 716–729.

15.Wang, T., Zheng, N., Luo, Q., Jiang, L., He, B., Yuan, X., Shen, L., 2019. Probiotics Lactobacillus reuteri abrogates immune checkpoint blockade-associated colitis by inhibiting group 3 innate lymphoid cells. Front. Immunol. 10, 1235.

16.World Health Organisation. International clinical trials registry platform. "https://www. who.int/ictrp/about/en/Accessed August 2019.

17.World Medical Association, 2008. Declaration of Helsinki. Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subject . 59nd WMA General Assembly. Seoul, Korea. htt ps://www.wma.net/what-we-do/medical-ethics/declaration-of-helsinki/doh-oct 2008/. (Accessed August 2019).

原文鏈接：Dronkers T M G, Ouwehand A C, Rijkers G T. Global analysis of clinical trials with probiotics[J]. Heliyon, 2020, 6(7): e04467.

作者｜Dronkers T M G，Ouwehand A C，Rijkers G T

編譯｜拍了花寶貝

審校｜617