【中西合璧】针灸改善轻至中度克罗恩病患者的症状、肠道菌群组成和炎症水平:一项随机对照试验
上海中医药大学附属曙光医院麻醉科
背景
克罗恩病(CD)是一种慢性、复发性炎症性疾病,可影响消化道所有部分。主要症状包括腹痛、腹泻和体重减轻。在北美和欧洲,CD发病率最高(范围:319/105-322/105),近年来,由于西方饮食和环境变化对个体肠道菌群的影响,中国等新工业国家的发病率也逐渐迅速增加。CD的发病机制涉及肠道微生物群功能失调,这可能通过激活遗传易感个体的炎症途径而损害肠道屏障的完整性。最近的研究表明,活动性CD患者的肠道微生物群和免疫反应的稳定性明显低于健康人。该疾病的活动期以肠道微生物多样性的变化为标志,如专性厌氧菌的耗竭以及兼性厌氧菌的富集。
肠粘膜和外周循环中的CD4+T细胞分化失调是CD的另一个特征,表现为Th1和Th17细胞介导的免疫炎症反应。研究表明,在活动性CD患者的肠粘膜和外周血中,Th1和Th17细胞以及IFN-γ、IL-17A和这些细胞分泌的其他细胞因子的表达增加。肠道上皮屏障的完整性受损和随之而来的肠道渗透性增强被认为促进了肠道微生物和抗原从肠腔向肠道固有层的渗透,这进一步诱发了CD的异常免疫反应。
目前可用于治疗CD的药物(如氨基水杨酸、糖皮质激素、免疫调节剂和生物制剂)的疗效并不理想,其中一些药物价格昂贵且有多种副作用。大约有1/3-2/3的患者对TNF-a拮抗剂没有反应或随着时间的推移疗效下降。因此,开发有效的CD治疗方法势在必行
针灸是一种替代疗法,已在世界各地用于治疗炎症性肠病。针刺常与艾灸一起使用,以达到协同效应。Joos等人和我们的研究小组发现,针灸可以降低CD活动指数(CDAI),改善轻至中度活动性CD患者的生活质量。它还可以改善患者的总体健康状况,降低血清中α1-酸性糖蛋白和C反应蛋白(CRP)的浓度,提高血红蛋白水平。然而,一项荟萃分析显示,针灸治疗CD患者缺乏强有力的临床试验证据。以往研究的主要缺陷包括:内镜性能改善的证据不确定,随访时间不充分,针灸技术缺乏标准化,对潜在机制的评估不到位。此外,肠道微生物群和炎症被认为在CD的发病机制中起着关键作用,而针灸可以对其进行调节。针灸的作用可能是通过调节中枢神经系统、胆碱能和脾脏交感神经抗炎途径和下丘脑-垂体-肾上腺轴的功能来实现的。
上海中医药大学吴焕淦教授团队开展了一项随机对照试验,评估了针灸对克罗恩病患者症状、肠道微生物群和循环炎症标志物的影响。目前该论文发表在柳叶刀子刊《EClinicalMedicine》上。作者假设,针灸可通过调节肠道菌群和Th1/Th17细胞介导的炎症反应来改善CD临床症状。基于改进的针灸方法,我们对无应答、药物不耐受、依赖或拒绝使用药物的轻中度活动性CD患者进行了一项随机、模拟对照、平行分组、为期48周的试验。
方法
研究设计
该方案获得上海中医药大学岳阳中西医结合医院机构审查委员会的批准(2015年−007),并在临床试验中注册:NCT02559037。所有参与者都提供了书面同意。该研究遵循CONSORT随机试验报告指南。
电脑随机数由独立调查员生成,并保存在一个密封的不透明信封中。当符合条件的受试者被纳入时,由非盲的针灸师按照信封上的编号顺序查看其随机分配的小组。针灸师将对受试者进行相应的干预。符合条件的患者按1:1的比例随机分配到针灸组或假针灸组。受试者每周接受3次治疗,连续12周,随后的36周为随访期。在治疗过程中,患者被不透明的窗帘遮住治疗过程并被要求闭上眼睛、不允许彼此交流以避免揭盲。在治疗结束时,受试者被要求对他们接受的具体治疗作出盲猜。主治医生对分组不知情并与进行独立针灸的专家分开。结果评估员(J.Z.Z.和D.W.)和统计员(L.M.C.和G.N.L.)对分组不知情。
CDAI评分和血清CRP水平用于评估基线处和第12、24、36和48周时的疾病严重程度。在基线和第48周时对患者进行肠镜检查和活检。根据克罗恩病内镜严重程度指数(CDEIS)评分和组织病理学评分(HS)分进行分级。在基线处和第12周时评估血浆免疫学指标、粪便钙卫蛋白浓度、肠道菌群组成和丰度。
参与者
2015年4月1日至2019年11月30日,中国五家综合医院的胃肠科对CD患者进行了筛查和转诊。所有患者均接受了系统及胃肠道检查,包括回肠结肠镜检查和组织病理学检查、小肠MRI或CT检查,由胃肠道医生确认诊断。符合条件的患者在上海针灸经络研究所炎症性肠病(IBD)专科门诊入院。健康对照受试者(HCs)从上海中医药大学征集。负责受试者登记的研究人员是D.W.和J.Z.Z.,他们对分组情况并不知情。患者和HCs的纳入/排除标准如表1所示。
干预和对照
针灸组:根据世卫组织的标准选择针灸穴位中脘穴 (CV12)、双侧上巨虚穴 (ST37)、双侧三阴交穴 (SP6)、双侧公孙穴 (SP4)、双侧太冲穴(LR3)、双侧太溪穴 (KI3)、双侧合谷穴(LI4)、双侧曲池穴(LI11)进行针灸治疗。一次性针灸针0.30*40 mm或0.30*0.25 mm针灸针(中国苏州华图)垂直插入每个穴位20−30 mm,以获得得气感觉(酸痛、肿胀、麻木或沉重感)。选择双侧足三里和天枢进行艾灸,点燃艾条并固定在距离穴位表面3−5厘米的艾灸架上。在穴位处的皮肤表面温度保持在43±1°C,并使用微型红外温度计进行监测。同时进行针刺和艾灸治疗30 min。
假针灸组:针刺插入与针灸组相同的穴位,只引起轻微疼痛但不穿透皮肤。艾灸时也是通过点燃相同类型的艾条,但将其固定在距离穴位皮肤8−10cm处,温度保持在37±1℃,针灸时间30 min。
在治疗期间不允许使用其他药物或干预措施。对于接受美沙拉秦、皮质类固醇、硫唑嘌呤或甲氨蝶呤联合治疗的患者,保持原有剂量不变。随访期间,如果受试者的血清CRP水平恢复正常(<5 mg/L),则糖皮质激素(强的松)的剂量逐渐减少,每两周剂量为2×5 mg。如果患者病情加重或发生严重的不良反应,需要增加皮质类固醇的剂量,应告知研究人员,以便记录。如果需要使用本研究规定以外的药物或其他疗法,受试者要退出研究。
结局
疗效结果
主要疗效指标是:治疗结束时临床病情缓解的患者比例(定义为CDAI评分<150并且CDAI评分相较基线降低≥ 70)。
次要结果指标是:在第24、36和48周临床缓解的患者比例。临床缓解比(定义为CDAI评分比基线下降≥70分),第12、24、36和48周CDAI评分和血清CRP水平的均值变化;第48周无皮质类固醇缓解患者的比例;第48周CDEIS评分和HS的平均变化;第24、36和48周复发患者的累积比例(复发的定义是CDAI>150,且增加≥70分,或需要调整药物来控制疾病)。安全结果包括生命体征(血压、体温、心率、脉搏),与针灸有关的不良反应。
循环炎症标记物
使用酶联免疫吸附法测定血浆二胺氧化酶(DAO)、脂多糖(LPS)、D-乳酸和Th1/Th17相关细胞因子IFN-g、IL-17A、IL-23、TNF-a和IL-1b的浓度。
统计分析
根据以前的研究,针灸组和对照组临床缓解的病人比例的差异被设定为45%(其中针灸组和对照组分别为65%和20%)。结合测试水平a=0.05,功率1-β=0.9,每组至少需要33名患者(包括15%的失访率)。
结果
患者特征
共筛查了162名患者,其中96名患者在2次筛查后被排除。最后纳入66名患者,平均年龄40.4(SD 14.2)岁,62.1%为男性,均为汉族,CD的持续时间为41.9(SD 34.6)个月。蒙特利尔分类:AI(n=4 ,6.1%),A2(n=38,57.6%),A3(n=24,36.4%);L1(n=23,34.8%),L2(n=12,18.2%),L3(n=31,47.0%)。B1(n=19, 28.8%), B2(n=8,12.1%),B3(n=39,59.1%),B1p(n=6,9.1%),B2p(n=2,3.0%),B3p(n=17,25.8%)。伴随用药:糖皮质激素(n=14,21.2%),5-氨基水杨酸(n=29,42.9%),硫唑嘌呤(n=21,31.8%),甲氨蝶呤(n=4,6.1%)。有27名(40.9%)受试者有中等程度的活动。所有受试者的平均CDAI为208.7(SD 48.5)。两组患者在基线人口统计学和临床特征方面没有显著差异(表2)。所有66名患者(每组33人)都被纳入意向治疗分析(ITT)和安全性分析。其中,针灸组32例(1例因长途旅行而退出),假针灸组31例(2例因缺乏疗效或时间冲突而主动退出)完成了治疗和48周的随访(图1)。
主要疗效结果
意向性分析(ITT)和符合方案分析(PP)显示,针灸组在第12周临床缓解的患者比例(分别为63.6%,65.6%)显著高于假针灸组(分别为21.2%,22.6%),差异为42.4%(95% CI:20.1%-64.0%,ITT的P<0.001)和43%(95% CI:20.3%-65.1%,PP的P<0.001)。
图2:针灸治疗后第12周缓解比例
次要疗效结果
临床缓解率:针灸组在第24、36和48周临床缓解率(分别为78.8%、78.8%、84.9%)明显高于假针灸组(分别为48.5%、42.4%、39.4%)(第24周:差异:30.3%,95% CI:8.3%-52.3%,P=0.011;第36周:差异:36.4%,95% CI:14.5%-58.3%,P=0.003;第48周:差异:45.5%,95% CI:24.8%-66.1%,p=0.001,分别)(图3 a)。PP分析结果与ITT分析结果一致(补充图S3a)。在第48周时,针灸组有78.8%的患者和假针灸组27.3%的患者无皮质类固醇缓解,差异为51.5%(95% CI:30.9%-72.1%(P<0.001)。
临床响应率:针灸组患者在第12、24、36和48周的临床响应比例(分别为72.7%、84.9%、87.9%、87.9%)明显高于假针灸组(分别为27.3%、54.6%、45.5%、45.5%)(第12周:差异:45.5%,95% CI:24.0%-66.9%,P<0.001;第24周:差异:30.3%,95% CI:9.4%-51.2%,P=0.007;第36周:差异:42.4%,95% CI:22.1%-62.7%,P<0.001;第48周:差异:42.4%,95% CI:22.1%-62.7%,p<0.001)(图3b)。PP分析结果与ITT分析结果一致(补充图S3b)。
疾病活动:在第12、24、36和48周,针灸组患者的CDAI评分较基线相比,均值下降明显高于对照组。(第12周:差异:38.5, 95% CI: 14.8-62.2, P=0.002; 第24周: 第24周:差值:52.6,95% CI:21.9−83.3,P=0.001;第36周:差值:58.7,95% CI:29.8−87.6,P=0.001;第48周:差值:72.5,95% CI:41.5−103.5,P<0.001)。针灸组在第12、24、36和48周时,CRP水平较基线相比,均值下降明显高于对照组。(第12周:差异:7.4,95% CI:0.8−13.9,P=0.028,第24周:差值:9.1,95% CI:0.7−17.6,P=0.034,第36周:差值:8.9,95% CI:0.4−17.4,P=0.041,第48周:差值:8.5,95% CI:0.5− 16.4,P=0.037)。在第48周,针灸组患者CDEIS评分和HS变化显著低于在基线时的评分,(差异:-7.3,95% CI:-3.8-(-10.8),P=0.001;差异:-3.2,95% CI:-2.1-(-4.3),P<0.001),假针灸组则没有这一变化(差异:-2.0,95% CI:-4.8−0.7,P=0.131;差异:-0.8,95% CI:-1.8−0.2,P=0.104)(图4a和c)。针刺组的CDEIS评分和HS与基线相比的平均变化明显优于假手术组(CDEIS:差异:4¢1,95%可信区间:0¢8−7¢4,p=0¢015;HS:差值:2¢4,95%可信区间:1¢0−3¢8,p=0¢002(图4b和d)。针灸组的CDEIS评分和HS的变化较基线水平,显著高于假针灸组(CDEIS:差异。4.1,95% CI:0.8-7.4,P=0.015;HS:差异:2.4,95% CI:1.0-3.8,P=0.002)(图4b和d)。
复发率:在第24、36和48周复发患者的累积比例,针刺组48例(均为6.1%)显著低于假手术组(分别为27.3%、33.3%和45.5%)(第24周:差异:21.2%、95% CI:4.0%,38.4%,P=0.021);第36周:差异:27.3%、95% CI:9.2%,45.3%,P=0.005;第48周:差异:39.4%,95% CI:20.6%,58.2%,P<0.001)。
盲法评估:在针灸组和假针灸组中,分别有87.9%(29/33)和78.8%(26/33)的人认为他们接受了针灸治疗(差异:9.1%,95% CI:-8.8%-26.9%,P=0.322)。
安全结果:本研究共发生2起不良事件(2/66);两人都属于针刺组。一名患者在左侧SP6处出现轻度血瘀,另一名患者在左侧ST25处因艾灸灰掉落而出现轻度烫伤。两名患者经对症治疗后均痊愈。未发生严重不良事件。
粪便微生物和钙卫蛋白结果
OTU分析:基线处HCs、针灸组和假针灸组特有的OTU数量分别为256、81和39(补充图S4a)。治疗后,针灸组独特的OTU数量增加了13个(65至78),与HCs组重合的OTU数量增加了14个(补充图S4b,c)。假手术组独特的OTU数量增加了1个(75到76),而与HCs组重合的OTU数量减少了5个(补充图S4b,d)。这表明,CD引起了肠道微生物群物种多样性的减少,而针灸则改善了它。在这方面,针灸比假针灸要好。
α-多样性指数分析:所有受试者的肠道菌群覆盖指数接近1,表明样本测序相对完整。两个患者组的基线sobs、chao1和ace指数显著低于HCs组,这表明患者的肠道细菌群落丰富度较低。针灸组的ace指数在基线的变化中位数中明显优于假针灸组(差异:38.0,95% CI:3.9-66.7,P=0.032)chao1指数接近有显著差异(差异:30.3,95% CI:-2.7-61.4,P=0.062),表明针灸对CD患者肠道微生物的富集有较好效果(补充表S2,S3)。
微生物结构分析:未接受干预时,两组患者的普拉梭菌、毛螺菌属、粪球菌属、罗氏菌属、颤螺菌属的基线相对丰度都显著低于HCs组(补充表S4)。在治疗结束时,针灸组的普拉梭菌和毛螺菌属的基线变化中位数明显高于假针灸组(差异:2.1,95% CI:0.0-5.3,P=0.009;差异:0.6,95% CI:0.0-1.8,P= 0.045)。在物种水平上,两组患者的基线普拉梭菌和罗氏菌属的相对丰度显著低于HCs组。治疗结束时,针灸组这两种细菌与基线相比的中值变化明显好于假针灸组(差异:2.1,95% CI:0.0−5.3,P=0.009;差异:0.6,95% CI:0.0−2.0,p=0.043)
Lefse分析:HCs组的肠道微生物群显著富含厚壁菌门的梭菌属、梭状芽胞杆菌、瘤胃球菌科、艰难杆菌科、克里斯滕森菌科;变形菌门的δ-变形菌、 脱硫弧菌目和脱硫弧菌科;拟杆菌门的巴恩斯氏菌科、帕拉普氏菌科、理研菌科。针灸组的肠道微生物群明显富含厚壁菌门的杆菌、 乳杆菌目、肠球菌科;软壁菌门的柔膜细菌和RF39;形菌门的δ-变形菌、巴氏杆菌科、巴斯德氏菌目。假针灸组的肠道微生物群在治疗结束时显著富含梭杆菌门的梭杆菌、梭杆菌目和梭杆菌科(图5)。
粪便钙卫蛋白浓度:在治疗结束时,针灸组粪便钙卫蛋白浓度明显降低(差异:-139.8,95% CI:-94.1-(-185.5),p<0.001),而假针灸组没有明显变化(差异:-13.0,95% CI:-65.4-39.4,P=0.603)。从基线来看,针刺组粪便钙卫蛋白浓度的平均变化明显优于假针灸组(差异:126.8,95% CI:60.4−193.2,p<0.001)(补充图S5)。
循环炎症标志物结果:两组患者血浆中的LPS、DAO和D-乳酸(反映肠道上皮屏障的功能)的基线水平明显高于HCs组(补充表S6)。针灸组的血浆DAO和LPS水平在基线的平均变化中明显大于假针灸组(LPS:差异:51.19, 95% CI: 12.6-89.9, P=0.01, DAO:差异:1.37,95% CI:0.1-2.7,P=0.037)。两组患者基线IFN-γ、TNF-α和IL-1β水平显著高于HCs组(补充表S8)。基线的平均变化中,针灸组明显大于假针灸组(IFN-γ:差异:8.1,95% CI:2.3-13.9,P=0.008;TNF-α:差异:16.2, 95% CI: 0.4-32.1,P=0.041;IL-1β:差异:5.5,95% CI:0.2-10.8,P=0.036)。两组患者的基线血浆IL-17A和IL-23水平明显高于HCs组的水平(补充表S8)。针灸组与基线相比的平均变化显著高于假针灸组(IL-17A:差异:7.2, 95% CI: 3.0-11.4,P=0.002;IL-23:差异:16.3,95% CI:1.8-30.7,P=0.029)。
相关性分析:治疗结束时,针灸组血清CRP较基线水平的变化与罗斯氏菌相对丰度(B=0.755,P=0.007)和毛螺菌属相对丰度(B=2.720,P=0.002)的变化显著负相关。相反,假针灸组血清CRP的变化与颤螺菌属相对丰度的变化呈显著负相关(B=7.058,P=0.035)。
中西合璧述评
该研究是首项随机、模拟对照、平行分组、为期48周随访的关于针灸治疗轻至中度活动性且药物反应不佳的CD。研究结果可能支持作者的假设,针灸通过调节肠道微生物组成和Th1/Th17细胞介导的炎症来改善CD。
该研究首次证明了针灸对常规药物反应不佳的轻、中度活动性CD患者的长期疗效。表明针灸是一种安全有效的诱导和长期维持缓解CD疾病的治疗方法。针灸的治疗效果与增加肠道抗炎菌和SCFAs生产菌的相对丰度,增强肠道屏障功能,以及抑制Th1/Th17相关的促炎细胞因子有关。该研究提供的证据表明,针灸对轻、中度CD患者是一种安全有效的治疗方法,尤其是对那些对常规药物治疗反应不佳的患者。
这项研究的一些局限性。首先,没有等待名单组。列入等待名单可能有助于消除非特异性因素的影响,如疾病本身的自然缓解。其次,在第48周未评估粪便钙卫蛋白水平。有研究表明,血清CRP、CDAI评分和内镜检查结果与粪便钙卫蛋白浓度呈正相关,这可以间接反映粪便钙卫蛋白浓度的趋势和肠道炎症的严重程度。第三,肠道菌群和外周炎症标志物仅观察了12周;针灸对这些指标的长期影响尚无法确定。第四,目前还没有直接证据支持针灸调节肠道微生物群的潜在机制,这可以通过无菌动物粪便细菌移植实验进一步验证。未来的研究应该改善这些缺陷,以提供更明确的结果。
译稿:郭君 卢礼悦
中西合璧述评:宋建钢
原始文献:Bao C, Wu L, Wang D, Chen L, Jin X, Shi Y, Li G, Zhang J, Zeng X, Chen J, Liu H, Wu H. Acupuncture improves the symptoms, intestinal microbiota, and inflammation of patients with mild to moderate Crohn's disease: A randomized controlled trial. EClinicalMedicine. 2022 Feb 12;45:101300. doi: 10.1016/j.eclinm.2022.101300. PMID: 35198926; PMCID: PMC8850329.
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