阅读说明：本技术 用2’-岩藻糖基乳糖化合物治疗炎症性肠病 (Treatment of inflammatory bowel disease with 2' -fucosyllactose compounds ) 是由 A·L·莫罗 L·A·登森 D·S·纽伯格 于 2018-04-07 设计创作，主要内容包括：本文提供了2’-岩藻糖基乳糖化合物和用这种化合物来治疗炎症性肠病(IBD)(例如克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC))或者减轻或降低所述IBD复发的风险的方法。(Provided herein are 2 '-fucosyllactose compounds and methods of using such compounds to treat Inflammatory Bowel Disease (IBD), such as Crohn's Disease (CD) or Ulcerative Colitis (UC), or to reduce or reduce the risk of recurrence of the IBD.)

用2′-岩藻糖基乳糖化合物治疗炎症性肠病

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年4月7日提交的美国临时申请第62/482,840号的权益，所述美国临时申请的内容通过全文引用的方式并入本文中。

背景技术

炎症性肠病(IBD)、克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是慢性且使人衰弱的病症，发病高峰在生命的第二个和第三个十年。虽然已经在优化抗肿瘤坏死因子(TNF)疗法以诱导克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)的缓解方面取得了相当大的进展，但是复发较为常见并且常常是不可预测的。在停用英夫利昔单抗(infliximab)并转向使用硫嘌呤疗法之后经历复发的CD患者表现出较低的特定分类群基线水平，特定分类群包含拟杆菌(Bacteroides)、拟球梭菌(Clostridium coccoides)和普氏粪杆菌(F.prausnitzii)。普氏粪杆菌的较低基线水平还与UC较高的复发率相关联。用英夫利昔单抗(单克隆抗TNF抗体)抑制粘膜炎症仅部分地校正了这一生态失调。因此，需要用于稳定地维持IBD的缓解的替代性方法。

发明内容

本公开至少部分地基于使用如2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)等2′-岩藻糖基乳糖化合物来维持IBD患者的缓解的发展。例如，2′-FL可以作为膳食补充剂单独提供或作为如抗炎疗法等免疫抑制疗法的辅药提供。

因此，本公开的一方面的特征在于一种用于通过向有需要的受试者施用有效量的2′-FL化合物来减轻或降低炎症性肠病(IBD)复发的风险的方法。例如，所述受试者可以是已经经受过或正在进行抗炎疗法的人类IBD患者。

另一方面，本公开提供了一种用于通过向有需要的受试者施用相当于1毫克/天到20毫克/天的2′-FL的量的2′-FL化合物来治疗IBD的方法。

在本文所描述的任何方法中，需要2′-FL化合物的所述受试者可以是具有患上IBD的风险、怀疑患有IBD或患有IBD的人类患者。例如，需要2′-FL化合物的所述受试者可以是IBD(包含例如但不限于克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC))缓解的人类患者，例如已经经受过或正在接受抗炎疗法的人类患者。所述抗炎疗法可以是抗TNF疗法，如使用TNF抑制剂，所述TNF抑制剂包含例如但不限于英夫利昔单抗和/或阿达木单抗(adalimumab)。待治疗的受试者可以是成人或儿童。所述待治疗的受试者可以是FUT2分泌者或FUT2非分泌者。在一些实施例中，所述待治疗的受试者的每日纤维摄入量少于7g/1000kcal。在一些实施例中，所述待治疗的受试者的每日纤维摄入量等于或多于7g/1000kcal。所述待治疗的受试者可能未接受不是2′-FL化合物的皮质类固醇、抗生素、益生菌和/或益生元。

所述2′-FL化合物可以以有效量施用于有需要的受试者，以达到理想的临床效果。例如，可以向例如已经经受过或正在进行抗炎疗法和/或IBD缓解的人类IBD患者施用足以增加在所述人类患者体内产生短链脂肪酸的肠道微生物(例如双歧杆菌(Bifidobacteria)、拟杆菌(Bacteroides)和/或副拟杆菌(Parabacteroides))的丰度的量的2′-FL化合物。作为另一个实例，可以向例如已经经受过或正在进行抗炎疗法和/或IBD缓解的人类IBD患者施用足以降低所述人类患者的肠道钙卫蛋白的量的2′-FL化合物。在一些实施例中，向有需要的受试者施用的所述2′-FL化合物的所述有效量可以相当于1毫克/天到20毫克/天的2′-FL、1毫克/天到15毫克/天的2′-FL或1毫克/天到10毫克/天的2′-FL。

所述2′-FL化合物可以经由任何施用途径施用于所述受试者，包含例如通过口服施用。在一些实施例中，所述2′-FL化合物可以调配成例如适于口服施用的药物组合物或膳食补充剂。所述组合物可以包括所述2′-FL化合物作为唯一的寡糖内容物或者进一步包括至少一种另外的寡糖。示例性2′-FL化合物是2′-FL。在一些实施例中，可以将2′-FL化合物施用于正在接受抗炎的人类患者作为抗炎疗法的佐剂。

在本公开的范围内还有(i)一种用于治疗受试者的IBD和/或减轻或降低IBD复发的风险的药物组合物(例如如本文所描述的)，所述组合物包括如本文所描述的2′-FL化合物以及药学上可接受的载剂；以及(ii)一种如本文所描述的2′-FL化合物的用途，其用于制备用于治疗受试者的IBD和/或减轻或降低IBD复发的风险的药物。所述受试者可以是已经经受过或正在进行抗炎疗法的人类IBD患者，例如IBD缓解的人类患者。

在本公开的范围内还有一种用于治疗受试者的IBD和/或减轻或降低IBD复发的风险的膳食补充剂，组合物包括如本文所描述的2′-FL化合物。所述受试者可以是已经经受过或正在进行抗炎疗法的人类IBD患者，例如IBD缓解的人类患者。

下文的描述中阐述了本公开的一个或多个实施例的细节。根据以下附图和对若干个实施例的详细描述并且根据所附权利要求书，本公开的其它特征或优点将变得显而易见。

附图说明

以下附图构成了本说明书的一部分并且被包含在内以进一步展示本公开的某些方面，结合对本文所呈现的具体实施例的详细描述，通过参考这些附图中的一个或多个附图，可以更好地理解所述方面。

图1示出了通过在小鼠中补充2′-FL来解决溃疡性结肠炎(UC)中的微生物转变和直肠线粒体基因表达的改变。从初步诊断患有UC的371名未经过治疗的小儿患者收集254个直肠活检样本和293个粪便样本。对样本进行16S rRNA扩增子测序，并且分析数据以推断微生物分类学组成。在206名UC患者和18名健康对照患者中，使用RNASeq确定在治疗前基因表达的直肠全局模式。在回盲肠切除后，在具有和不具有2′-FL补充的小鼠中使用RNASeq确定基因表达的小肠全局模式。基因集合富集分析鉴别出了关联生物学过程。如图1所示的表中还示出了在未经过治疗的小儿UC中以及在小鼠中补充2′-FL之后线粒体生物发生的基因特征。

图2是示意图，示出了用于增加微生物丁酸盐产生和细胞丁酸盐反应性的2′-FL/抗TNF联合疗法。

图3A-3C是柱状图，示出了与B1炎症行为相比，与新诊断的克罗恩病(CD)和B2狭窄或B3内部渗透疾病并发症相关联的分类群。

图4是柱状图，示出了与新诊断的溃疡性结肠炎的疾病严重程度相关联的具有丰度差异的分类群。

图5是示出了与小儿克罗恩病的疾病并发症相关联的回肠基因特征的图。

图6是示意图，示出了用于临床试验的总体患者分层策略，所述策略涉及在接受稳定维持抗TNF疗法的小儿和年轻成人IBD患者中使用2′-FL作为膳食补充剂(左图)以及在临床试验的不同阶段分配各个剂量(右图)。

图7是示意图，示出了临床试验的总体研究设计，所述设计提供了对2′-FL在接受稳定维持抗TNF疗法的小儿和年轻成人IBD患者中作为膳食补充剂的试验性可行性研究。

图8是示出了活动时间表(SOA)的表格，所述表格概述了在如图7所示的临床试验期间每次访视时执行的研究程序和评估。

具体实施方式

炎症性肠病(IBD)(包含例如溃疡性结肠炎和克罗恩病)是慢性且使人衰弱的病症，发病高峰在生命的第二个和第三个十年。虽然已经在优化如靶向炎性细胞因子的治疗等药物治疗以实现IBD的缓解方面取得了相当大的进展，但复发是常见且不可预测的。例如，据报道，尽管进行了最佳的治疗药物监测和给药，但是接受英夫利昔单抗或阿达木单抗抗TNF疗法的IBD患者(来自单个治疗中心)中37％的患者复发。除了对生活质量和工作效率有不利影响外，IBD复发还会增加护理费用。因此，需要开发用于治疗IBD以及用于维持IBD缓解以降低IBD复发的风险的替代性方法和组合物。

本公开至少部分地基于使用2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)化合物来维持IBD患者的缓解并且因此降低IBD复发的风险的发展。例如，2′-FL可以作为膳食补充剂或在药物组合物中单独地或者作为如抗炎疗法等免疫抑制疗法的辅药提供。施用2′-FL化合物(例如2′FL)可以增加丁酸盐的微生物产生，丁酸盐是肠道上皮细胞功能的重要调节剂。虽然用抗炎疗法(例如抗TNF抑制剂)治疗IBD抑制了肠道炎症从而提升了肠道内皮细胞对丁酸盐的细胞反应性，但这样并未增加有益肠道细菌的丰度。因此，2′-FL/抗TNF联合疗法可以提供对有益微生物群的直接调节，以增加微生物丁酸盐的产生，同时通过抗TNF疗法提升细胞丁酸盐反应性，从而增强IBD的持续临床缓解。

因此，本文描述了用于使用2′-FL化合物来治疗受试者的IBD的方法和组合物。当应用于已经经受或正在进行抗炎疗法的人类IBD患者(例如IBD缓解的人类患者)时，本文所描述的治疗方法预计会减轻或降低IBD复发的风险。进一步地，当将2′-FL化合物作为同时施用于IBD缓解的患者的抗炎疗法(例如抗TNF疗法)的佐剂提供时，本文所描述的治疗方法预计会对维持IBD缓解特别有效。

在一些方面，本公开涉及用于使用2′-FL化合物治疗IBD或者减轻或降低IBD复发的风险的方法，所述化合物可以作为膳食补充剂或在药物组合物中提供。这种膳食补充剂或药物组合物可以单独地或作为抗炎疗法的辅药用于需要治疗的受试者的IBD。

I.2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)化合物和包括所述化合物的组合物

2-岩藻糖基乳糖(2′-FL)化合物是具有如2′-岩藻糖基乳糖中的三糖单元主链(Fucαl,2Galβ1,4Glc)的寡糖，其中所述糖单元(岩藻糖(Fuc)、半乳糖(Gal))和葡萄糖(Glc))中的每一个可以独立地处于其天然形式或处于修饰形式。例如，糖单元的修饰形式可以是糖单元，其中羟基中的至少一个或多个(例如1个、2个、3个或更多个)羟基被氢、甲基、乙基或胺基替换掉。

在一些实施例中，2′-FL化合物是具有化学结构(Fucαl,2Galβ1,4Glc)的2′-FL，例如，所述化学结构与乳状物(例如人乳)中发现的天然2′-FL的化学结构完全相同。

在一些实施例中，2′-FL化合物是保留天然2′-FL(例如在乳状物(例如人乳)中发现的2′-FL)的生物功能的至少70％或更多(包含例如至少80％、至少90％、至少95％、至少98％、至少99％和高达100％)的经过修饰的2′-FL。在一些实施例中，相对于天然2′-FL例如在乳状物(例如人乳)中发现的2′-FL的生物功能，经过修饰的2′-FL可以提供增强的生物功能。2′-FL的此类生物功能包含其对肠道的有益作用，例如但不限于抗炎作用、抗菌粘附作用、益生元作用(例如，增加如产短链脂肪酸微生物或产丁酸盐微生物等有益微生物群的丰度)。例如，在一些实施例中，经过修饰的2′-FL是具有以下的2′-FL：(i)其羟基中的至少一个或多个羟基被氢、甲基、乙基或胺基替换掉；和/或(ii)其还原端的葡萄糖被替换为N-乙酰氨基葡萄糖。

本文所描述的2′-FL化合物可以通过本领域已知的任何方法制备。例如，2′-FL化合物可以化学合成、从乳状物中纯化或在微生物中产生。在一些实施例中，本文所描述的2′-FL化合物可以从乳状物(例如人乳)中分离。例如，首先通过离心将乳状物脱脂以产生脱脂乳状物。然后将脱脂乳状物与如丙酮(例如50％丙酮水溶液)和乙醇(例如67％乙醇水溶液)等有机溶剂混合，以使乳蛋白沉淀。离心后，收集上清液并进行层析。收集并合并含寡糖级分。如果必要的话，可以通过常规方法例如透析或冷冻干燥来浓缩由此制备的寡糖。可替代地，通过使脱脂乳状物穿过30,000MWCO超滤膜、收集渗出物、使渗出物穿过500MWCO超滤器并收集含有乳状物寡糖的保留物，也可以从脱脂乳状物中分离2′-FL化合物。

在一些实施例中，本文所描述的2′-FL化合物可以化学合成或在微生物中产生(例如，通过如大肠杆菌(Escherichia coli)、酵母和谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)等重组微生物的发酵)。参见例如WO 2017/134176、WO 2016/153300、WO 2014/009921、WO 2010/115934、WO 2005/055944和US8652808，出于本文中提及的目的或主题，所述文献的相关公开内容通过引用的方式并入。

在一些实施例中，本文所描述的2′-FL化合物可以以糖缀合物形式(例如糖缀合物)提供。如本文所使用的，“糖缀合物”是指含有与另一种化学物种如蛋白质、肽、脂质、核酸和糖(例如寡糖或多糖)连接的糖部分(例如2′-FL化合物)的缀合物。2′-FL化合物可以经由共价键或非共价键或者经由如包封(例如，一个部分在另一个部分上或内、或者任一实体或两个实体均在第三部分上或内)等其它缔合形式与其它化学物种连接。本文所描述的糖缀合物可以含有与如蛋白质、肽、脂质、核酸或糖等化学物种连接的一种或多种(例如1种、2种、3种或更多种)2′-FL化合物。在一个实例中，2′-FL化合物经由其还原端糖单元与蛋白质、肽、脂质、核酸或糖(例如寡糖或多糖)共价连接。例如，还原端糖单元可以是N-乙酰氨基葡萄糖。在2′FL化合物与糖(例如寡糖或多糖)连接的一些实施例中，糖缀合物并非在乳状物中发现的天然存在的分子。在一些实施例中，呈糖缀合物形式的2′-FL化合物并非天然存在的分子。

适于制备以上所描述的糖缀合物的肽主链包含具有多个糖基化位点(例如天冬酰胺、赖氨酸、丝氨酸或苏氨酸残基)和低致敏性的那些肽主链。实例包含但不限于淀粉酶、胆汁盐刺激的脂肪酶、酪蛋白、叶酸盐结合蛋白、球蛋白、谷蛋白、结合咕啉蛋白(haptocorrin)、乳白蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶、脂蛋白脂肪酶、溶菌酶、粘蛋白、卵白蛋白和血清白蛋白。

通常，2′-FL化合物可以经由O-键与丝氨酸或苏氨酸残基共价附接或者经由N-键与天冬酰胺残基附接。为了形成这些键，在2′-FL化合物的还原端处的糖单元优选地为乙酰化糖单元，例如N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰甘露糖胺。可以使用标准方法将2′-FL化合物与肽(例如蛋白质)附接。参见例如，McBroom等人,《复合碳水化合物(Complex Carbohydrates)》,B部分28:212-219,1972；Yariv等人,《生物化学杂志(BiochemJ.)》85:383-388,1962；Rosenfeld等人,《碳水化合物研究(Carbohydr.Res.)》46:155-158,1976；以及Pazur,《碳水化合物化学与生物化学进展(Adv.Carbohydr.Chem,Biochem)》39:405-447,1981。

在一个实例中，2′-FL化合物经由连接子与主链分子连接。WO2005/055944中描述了示例性连接子。2′-FL化合物可以通过酶促反应例如糖基转移酶反应与连接子键合。可以使用许多糖基转移酶来制备本文所描述的糖缀合物，糖基转移酶包含岩藻糖基转移酶、半乳糖基转移酶、葡糖基转移酶、甘露糖基转移酶、氨基半乳糖基转移酶、唾液酸转移酶和N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶。关于这些糖基转移酶的更多细节可以在以下美国专利号中找到：6,291,219；6,270,987；6,238,894；6,204,431；6,143,868；6,087,143；6,054,309；6,027,928；6,025,174；6,025,173；5,955,282；5,945,322；5,922,540；5,892,070；5,876,714；5,874,261；5,871,983；5,861,293；5,859,334；5,858,752；5,856,159；以及5,545,553。

可替代地，通过常规方法，例如通过穿过超滤膜、通过在非极性溶剂中沉淀或通过在不混溶溶剂之间分配，可以从乳状物中纯化本文所描述的糖缀合物。

2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以与一种或多种药学上可接受的载剂、稀释剂和/或赋形剂一起调配以形成药物组合物。“药学上可接受的”载剂、稀释剂或赋形剂包含无菌且无热原的载剂。适合的药物载剂、稀释剂和赋形剂是本领域众所周知的。在与抑制剂相容并且对其接受者无害的意义上，所述一种或多种载剂必须是“可接受的”。

可以根据施用途径调配包括2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的药物组合物，所述施用途径包含例如肠胃外施用、口服施用、经颊施用、舌下施用和局部施用。

在一些实施例中，药物组合物或调配物适于口服、经颊或舌下施用，如采取粉剂、片剂、胶囊剂、珠粒剂(ovule)、酏剂、溶液或混悬剂的形式，其可以含有调味剂或着色剂，以用于速释、缓释或控释应用。

适合的片剂可以包含：赋形剂，如微晶纤维素、乳糖、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸氢钙和甘氨酸；崩解剂，如淀粉(优选地为玉米、马铃薯或木薯淀粉)、羟乙酸淀粉钠、交联羧甲基纤维素钠和某些复合硅酸盐；以及造粒结合剂，如聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟丙基纤维素(HPC)、蔗糖、明胶和***胶。另外，可以包含润滑剂，如硬脂酸镁、硬脂酸、甘油二十二烷酸酯和滑石。

还可以采用类似类型的固体组合物作为明胶胶囊中的填充剂。在这方面，优选的赋形剂包含乳糖、淀粉、纤维素、乳糖或高分子量聚乙二醇。对于水性混悬剂和/或酏剂，可以将2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)与各种甜味剂或调味剂、着色剂或染料、与乳化剂和/或混悬剂以及与如水、乙醇、丙二醇和甘油以及其组合等稀释剂组合。对于粉剂，可以将2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)与各种甜味剂或调味剂、着色剂或染料、与乳化剂和/或混悬剂以及与如水、乙醇、丙二醇和甘油以及其组合等稀释剂组合。

在一些实施例中，药物组合物或调配物用于肠胃外施用，如静脉内、动脉内、肌肉内、皮下或腹膜内施用。

适于肠胃外施用的调配物包含：水性和非水性无菌注射溶液，所述水性和非水性注射溶液可以包含抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使调配物与预期接受者的血液等渗的溶质；以及水性和非水性无菌混悬剂，所述水性和非水性无菌混悬剂可以包含悬浮剂和增稠剂。水溶液可以适当地缓冲(优选地到pH为3到9)。通过本领域的技术人员所熟知的标准制药技术容易地完成在无菌条件下制备适合的肠胃外调配物。

可替代地，还可以根据食品/膳食补充剂产业中众所周知的方法将2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)调配成膳食补充剂。在一个实例中，包括2′-FL化合物的膳食补充剂可以单独服用。在另一个实例中，可以将包括2′-FL化合物的膳食补充剂并入食品和/或饮料中。此类食品和/或饮料可以包含但不限于牛奶、配方牛奶、酸奶、奶酪、冰淇淋、麦片等。此类食品和/或饮料还包含口服食品补充剂、营养饮品和肠内营养制剂，例如以用于管饲施用。

在一些实施例中，本文所描述的任何方面的调配物可以包括2′-岩藻糖基乳糖化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)作为唯一的寡糖内容物。在一些实施例中，本文所描述的任何方面的调配物可以包括2′-岩藻糖基乳糖化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)作为提供益生元作用的唯一寡糖内容物。在一些实施例中，本文所描述的任何方面的调配物可以包括2′-岩藻糖基乳糖化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)作为增加肠道中的产短链脂肪酸微生物和/或增加短链脂肪酸(例如丁酸盐)的微生物产量的唯一寡糖内容物。

在替代性实施例中，本文所描述的任何方面的调配物可以进一步包括至少一种或多种另外的(例如1种、2种、3种或更多种)寡糖。此类寡糖的实例包含但不限于其它非2′-FL乳糖，例如，如下表1-4所示出的，低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和其任何组合。

表1.其它岩藻糖基寡糖

表2.非岩藻糖基化、非唾液酸化寡糖

LNT	乳糖-N-四糖	Galβ1,3GlcNAcβ1,3Galβ1,4Glc
			LNneoT	乳糖-N-新四糖	Galβ1,4GlcNAcβ1,3Galβ1,4Glc

表3.唾液酸乳状物寡糖结构

表4.唾液酸岩藻糖基寡糖

本文所描述的任何方面的调配物可以呈现于单位剂量或多剂量容器例如密封的安瓿瓶和小瓶中，并且可以在冷冻干燥(冻干)条件下储存，仅需要在使用前立即添加无菌液体载剂。

II.受试者

在一些实施例中，通过本文所描述的任何方法治疗的受试者可以是患有、怀疑患有或具有患上炎症性肠病(IBD)的风险的哺乳动物，例如人。IBD是涉及消化道的慢性炎症的病症。IBD的实例包含但不限于克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。

根据炎症的严重程度和其发生的地方，IBD的症状可以有所不同。症状可以从轻度变到重度。在一些情况下，IBD患者可能经历疾病活跃期，然后是缓解期。克罗恩病和溃疡性结肠炎常见的体征和症状包含但不限于腹泻、发热和疲劳、腹部疼痛和痉挛、大便带血、食欲不振、无意识的体重减轻和其任何组合。对IBD的诊断是本领域已知的并且可以例如经由血液测试、各种内窥程序和/或成像程序由熟练的从业者来确定。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是已经经受或正在进行抗炎和/或免疫系统抑制疗法的IBD受试者(例如人类IBD患者)。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者正在接受抗炎和/或免疫系统抑制疗法。这种疗法的示例性疗法包含但不限于抗TNF疗法。抗TNF疗法的非限制性实例包含英夫利昔单抗、阿达木单抗、戈利木单抗(golimumab)、那他珠单抗(natalizumab)、维多珠单抗(vedolizumab)和优特克单抗(ustekinumab)。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者正在接受包括英夫利昔单抗和/或阿达木单抗的抗TNF疗法。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是IBD缓解的IBD受试者(例如人类IBD患者)。如本文所使用的，术语“缓解”是指与IBD相关联的至少一种或多种症状例如本文所描述的症状的消失或减轻。缓解可以是完全缓解(例如，与IBD相关联的所有体征或症状消失)或部分缓解(例如，与IBD相关联的至少一种体征或症状消失或减轻)。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是克罗恩病(CD)缓解的IBD受试者(例如人类IBD患者)。例如，当受试者的克罗恩病活动度指数(CDAI)得分小于150时，确定受试者的CD缓解(参见例如，默克手册(Merck Manuals)；Best等人,“克罗恩病活动度指数的发展(Development of a Crohn′s disease activity index)”,《肠胃病学(Gastroenterology)》(1976)70:439-444；以及Best,“根据Harvey-Bradshaw指数预测克罗恩病活动度指数(Predicting the Crohn′s disease activity index from the Harvey-Bradshaw Index)”《炎症性肠病(Inflamm Bowel Dis.)》(2006)12:304-310)。在一些实施例中，当受试者的加权小儿克罗恩病活动度指数(wPCDAI)得分小于10时，确定受试者的CD缓解(参见例如，Turner等人,“哪个PCDAI版本最能反映小儿克罗恩病的肠道炎症？(WhichPCDAI Version Best Reflects Intestinal Inflammation in Pediatric CrohnDisease？)”《小儿胃肠病学与营养杂志(J Pediatr Gastroenterol Nutr)》(2017)64:254-260)。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是溃疡性结肠炎(UC)缓解的IBD受试者(例如人类IBD患者))。例如，根据以下中提供的疾病活动度指数中的任何一种，确定受试者的UC缓解：Travis等人,“综述文章：溃疡性结肠炎缓解的定义(Reviewarticle:defining remission in ulcerative colitis)”《消化道药理学与治疗学(Aliment.Pharmacol.Ther.)》(2011)34:113-124。在一些实施例中，当受试者的经过修饰的溃疡性结肠炎疾病活动度指数(UCDAI)得分小于或等于1、UCDAI得分小于或等于2、临床活动度指数得分小于或等于4或者Mayo临床得分小于或等于2时(分项得分均不大于1)，确定受试者的UC缓解。在一些实施例中，当受试者的直肠出血、尿急和大便次数增加完全停止时，例如通过粘膜愈合的内窥镜表现证实的，确定受试者的UC缓解。参见例如，Walsh和Travis“溃疡性结肠炎患者的疾病活动度评估(Assessing Disease Activity inPatients with Ulcerative Colitis)”《胃肠病学与肝脏病学(Gastroenterol Hepatol)》(NY)(2012)8:751-754。在一些实施例中，当受试者的小儿溃疡性结肠炎活动度指数(PUCAI)得分小于10时，确定受试者的UC缓解(参见例如，Turner等人,“小儿溃疡性结肠炎活动度指数(PUCAI)估计(Appraisal of the pediatric ulcerative colitis activityindex(PUCAI))”《炎症性肠病(Inflamm Bowel Dis.)》(2009)；15:1218-23)。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者的每日纤维摄入量少于7g/1000kcal。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者的每日纤维摄入量等于或多于7g/1000kcal。每日纤维摄入量可以例如使用营养数据研究系统(NDSR)(明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学营养协调中心(Nutrition Coordinating Center,University of Minnesota,Minneapolis,MN))软件和食品数据库评估纤维摄入量来确定。参见例如，Sievert等人,“临床试验营养数据库维护(Maintenance of a nutrientdatabase for clinical trials)”《临床对照试验(Control Clin Trials)》(1989)10:416-25。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者并未接受指示用于治疗IBD的皮质类固醇或抗生素。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是FUT2分泌者。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是FUT2非分泌者。FUT2对应于岩藻糖基转移酶2基因，所述岩藻糖基转移酶2基因参与2′-FL的产生。在FUT2基因中具有失活多态性的个体是FUT2非分泌者。FUT2非分泌者缺乏含有岩藻糖的天然肠道碳水化合物，这增加了对微生物失调和慢性炎症的易感性。

通过本文所描述的方法治疗的受试者可以处于任何年龄。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是儿童，例如18岁或更小的受试者，例如6个月-18岁，包含6个月和18岁。在一些实施例中，受试者可以是11岁或以上的儿童，例如11-18岁，包含11岁和18岁。在一些实施例中，受试者可以是5-10岁的儿童。在一些实施例中，受试者可以是5岁以下的儿童，例如6个月到4岁，包含6个月和4岁。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以是18岁以上的成年人，如19-80岁，包含19岁和80岁。在一些实施例中，成人受试者在19-25岁。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的成人受试者可以在25岁以上(例如25-80岁，包含25岁和80岁)。在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的成人受试者可以是65岁以上如66-80岁的老年人。

在一些实施例中，通过本文所描述的方法治疗的受试者可以在11到25岁。

需要如本文所描述的治疗的受试者可以经由常规医学检查来鉴别。

III.对炎症性肠病(IBD)的治疗

可以向有需要的受试者例如本文所描述的那些受试者施用2′-FL化合物(如本文所描述的作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)和/或包括2′-FL化合物的组合物(例如本文所描述的那些)中的任何一种，以用于治疗IBD，例如克罗恩病(CD)或溃疡性结肠炎(UC)。例如，在一些实施例中，受试者是具有患上IBD，例如CD或UC的风险的人类患者。在一些实施例中，受试者是患有IBD例如CD或UC的人类患者。在一些实施例中，受试者是已经经受或正在进行免疫系统抑制和/或抗炎疗法(例如抗TNF疗法)的人类IBD患者。在一些实施例中，受试者是正处于IBD缓解并且正在接受免疫系统抑制和/或抗炎疗法(例如抗TNF疗法)的人类患者。

可以将2′-FL化合物和/或包括2′-FL化合物的组合物(例如本文所描述的那些)中的任何一种施用于需要IBD治疗的任何年龄的受试者。在一些实施例中，施用本文所描述的2′-FL化合物和/或组合物的受试者可以是儿童，例如18岁或更小的受试者，例如6个月到18岁，包含6个月和18岁。在一些实施例中，受试者可以是11岁或以上的儿童，例如11-18岁，包含11岁和18岁。在一些实施例中，受试者可以是5-10岁的儿童。在一些实施例中，受试者可以是5岁以下的儿童，例如6个月到4岁，包含6个月和4岁。

在一些实施例中，施用本文所描述的2′-FL化合物和/或组合物的受试者可以是18岁以上的成年人，如19-80岁，包含19岁和80岁。在一些实施例中，成人受试者在19-25岁。在一些实施例中，施用本文所描述的2′-FL化合物和/或组合物的成人受试者可以在25岁以上(例如25-80岁，包含25岁和80岁)。在一些实施例中，施用本文所描述的2′-FL化合物和/或组合物的成人受试者可以是65岁以上的老年人，如66-80岁。

在一些实施例中，施用本文所描述的2′-FL化合物和/或组合物的受试者可以在11到25岁。

如本文所使用的，术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”是指2′-FL化合物(例如本文所描述的那些，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式疗法)作为单一疗法或作为联合(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)应用或施用于患有IBD、IBD症状或IBD倾向的受试者，目的是治疗、治愈、减轻、解除、改变、补救、改善、改进或影响疾病、疾病症状或疾病倾向。术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”还包包含2′-FL化合物(例如本文所描述的那些，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)应用或施用于患有IBD的受试者，目的是维持缓解并且因此减轻、减少、预防或延迟复发发生。

在一些实施例中，治疗是预防性的。术语“预防性”是指2′-FL化合物(例如本文所描述的那些，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物的形式)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)应用或施用于有IBD风险的受试者，以防止IBD发生或延迟IBD的发作。

在一些实施例中，治疗是治疗性的。术语“治疗性”是指2′-FL化合物(例如本文所描述的那些，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)应用或施用于有IBD或IBD症状的受试者，所述应用或施用改善了与IBD相关联的至少一种或多种症状，例如腹泻减少、粪便中血液减少和/或症状复发频率降低。

例如，当应用或施用2′-FL化合物(例如本文所描述的那些，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物的形式)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)减轻或降低IBD症状复发的风险时，治疗是治疗性的。如本文所使用的，术语“复发”是指与IBD相关联的至少一种或多种症状的发生或恶化。

在一些实施例中，当应用或施用2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)减轻或降低克罗恩病(CD)症状复发的风险时，治疗是治疗性的。例如，当克罗恩病活动度指数(CDAI)得分增加到150或更大时，确定人类患者的CD复发。在一些实施例中，当wPCDAI例如在治疗开始与之后4周之间增加20分或更多时，确定人类患者的CD复发。

在一些实施例中，当应用或施用2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)作为单一疗法或作为联合治疗(例如作为免疫系统抑制和/或抗炎疗法的辅药)减轻或降低溃疡性结肠炎(UC)症状复发的风险时，治疗是治疗性的。例如，当修饰的溃疡性结肠炎疾病活动度指数(UCDAI)得分大于1、UCDAI得分大于2、临床活动度指数得分大于4或Mayo临床得分大于2(子分数大于1)时，确定人患者患有UC复发。在一些实施例中，当受试者经历直肠出血、尿急和大便次数增加时，例如通过粘膜内镜检查证实的，确定人类患者的UC复发。在一些实施例中，当PUCAI例如在治疗开始与之后4周之间增加15分或更多时，确定人类患者的UC复发。

为了执行本文所描述的治疗方法，可以向需要治疗的受试者施用有效量的2′-FL化合物和包括2′-FL化合物的组合物。

“有效量”是指单独或与另外的剂量一起产生期望反应的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)量，例如消除或减轻症状、预防或降低IBD症状复发的风险、减少腹泻、减少粪便中的血液、增加体重、减少腹部疼痛或痉挛、增加产生短链脂肪酸(例如丁酸盐)的肠道微生物的丰度和/或减少肠道炎症。期望的反应是抑制疾病症状的进展或复发。这可以涉及仅暂时性地减缓疾病的进展，但是这可能涉及使疾病的进展永久性地停止。在一些情况下，这可以涉及仅暂时性地延迟疾病的复发，但是这可能涉及永久地防止疾病复发。这可以通过常规方法进行监测。对疾病治疗的期望反应还可以是延迟疾病的发作或甚至防止疾病发作。

这种量将取决于所治疗的特定病状、病状的严重程度、包含年龄、身体状况、体格大小、性别和体重在内的个体患者参数、治疗持续时间、同步疗法(如果有的话)的性质、具体的施用途径以及在健康从业者的知识和专长内的类似因素。这些因素是本领域的普通技术人员所熟知的并且可以仅通过常规实验来解决。通常优选使用各个组分或其组合的最大剂量，即根据合理的医学判断的最高安全剂量。然而，本领域普通技术人员将了解，出于医学原因、心理原因或几乎任何其它原因，患者可以坚持较低剂量或可耐受剂量。

例如，如与在不施用2′-FL化合物(如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的情况下产短链脂肪酸肠道微生物的丰度相比，有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)在施用于有需要的受试者时导致例如产生短链脂肪酸的肠道微生物的丰度增加至少约10％或更多，包含例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。产生短链脂肪酸(例如丁酸盐)的肠道微生物的实例包含但不限于双歧杆菌、拟杆菌和/或副拟杆菌。在一些实施例中，如与在不施用2′-FL化合物(如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的情况下肠道双歧杆菌的丰度相比，有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)在施用于有需要的受试者时导致肠道双歧杆菌的丰度增加至少约10％或更多，包含例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。此类治疗性特征可以通过测量粪便微生物(例如，双歧杆菌、拟杆菌和/或副拟杆菌)的丰度来确定。

在一些实施例中，如与在不施用2′-FL化合物(如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的情况下的微生物丁酸盐产量相比，有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)在施用于有需要的受试者时导致例如微生物丁酸盐产量增加至少约10％或更多，包含例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。此类治疗性特征可以通过测量粪便短链脂肪酸(包含例如丁酸盐)的丰度来确定。

在一些实施例中，如与在不施用2′-FL化合物(如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的情况下的肠道炎症相比，有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)在施用于有需要的受试者时导致例如肠道炎症减少至少约10％或更多，包含例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。此类治疗性特征可以通过测量例如粪便钙卫蛋白的丰度来确定，所述粪便钙卫蛋白是肠道炎症的生物标志物。

在一些实施例中，如与在不施用2′-FL化合物(如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)的情况下的肠道炎症相比，有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)在施用于有需要的受试者时导致例如肠道炎症减少至少约10％或更多，包含例如至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多。此类治疗性特征可以通过测量例如粪便钙卫蛋白的丰度来确定，所述粪便钙卫蛋白是肠道炎症的生物标志物。可替代地，此类治疗性特征可以通过测量促炎性微生物的丰度来确定，所述促炎性微生物包含例如但不限于肠杆菌(Enterobacteriaceae)。

在一些实施例中，本文所描述的方法中使用的有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以相当于至少0.5毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少1毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少2毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少3毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少4毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少5毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少6毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少7毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少8毫克/天2′-岩藻糖基乳糖、至少9毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少10毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少11毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少12毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少13毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少14毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少15毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少16毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少17毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少18毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、至少19毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、或至少20毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖。在一些实施例中，本文所描述的方法中使用的有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)可以相当于或不超过20毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过15毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过10毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过9毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过8毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过7毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过6毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过5毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过4毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、不超过3毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、或不超过2毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖。上述范围的组合也包含在内。例如，在一些实施例中，本文所描述的方法中使用的有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)可以相当于0.5毫克/天到20毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到20毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到15毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到10毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到8毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、或相当于1毫克/天到5毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖。

在一些实施例中，其中需要治疗的受试者在11-25岁，用于本文所描述方法中的有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以相当于1毫克/天到20毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到15毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到10毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、相当于1毫克/天到8毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖、或相当于1毫克/天到5毫克/天的2′-岩藻糖基乳糖。

在一些实施例中，每日有效量的2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以以单次日剂量施用或者分成多个剂量(例如2-4剂量)以用于在一天中以给定的时间间隔施用。在一些实施例中，每日有效量的2′-FL化合物(例如如本文所述的2′-FL化合物)可以作为单次日剂量在早晨施用，例如单独地或与食物或饮料组合地。在一天中的任何其它时间施用2′-FL化合物(例如如本文所述的2′-FL化合物)也是适合的。

2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以作为用于治疗IBD的单一寡糖或者与至少一种另外的寡糖(例如如本文所描述的寡糖)组合地施用于有需要的受试者。在一些实施例中，将2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)作为单一寡糖施用于有需要的受试者，即，给予受试者2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)作为唯一的寡糖，所述寡糖不与其它寡糖(例如本文所描述的寡糖)共同使用。在其它实施例中，将2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)与至少一种不同的寡糖共同施用。“共同施用”或“组合地”意味着在治疗过程期间，如同时地、相继地、间歇地或以其它方案，向受试者提供2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)以及不同的寡糖。

2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)可以作为免疫系统抑制和/或抗炎剂的辅药进行施用，所述免疫系统抑制和/或抗炎剂例如人类IBD患者所服用的免疫系统抑制和/或抗炎剂。示例性免疫系统抑制和/或抗炎剂包含但不限于抗TNF剂。抗TNF剂的非限制性实例包含英夫利昔单抗、阿达木单抗、戈利木单抗、那他珠单抗、维多珠单抗和优特克单抗。在一些实施例中，2′-FL化合物(例如如本文所描述的2′-FL化合物)作为包括英夫利昔单抗和/或阿达木单抗的抗TNF剂的辅药施用。

如本文所使用的，术语“辅药”是指作为第二药剂的补充剂提供的第一药剂。可以在施用第二药剂之前、同时或之后施用第一药剂。在一些实施例中，2′-FL化合物作为免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂)的辅药施用可以提供对治疗IBD的协同作用，包含例如减轻或降低IBD复发的风险。在一些实施例中，2′-FL化合物作为免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂)的辅药施用可以提供对治疗IBD的累加作用，包含例如减轻或降低IBD复发的风险。例如，当由2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)和免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂)的组合实现的缓解的平均持续时间显著大于从用相同剂量的2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)和免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂)进行个别治疗之后的累加作用时，治疗效果是协同的。在一些实施例中，协同治疗效果使缓解的平均持续时间增加至少20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或更多。

当2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)与第二药剂(例如如本文所描述的其它寡糖或者免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂))共同使用时，其可以与第二药剂一起调配成单一组合物，所述单一组合物可以采取如本文所描述的任何适合的形式(例如用于口服施用的粉剂或片剂)。可替代地，2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)和第二药剂(例如如本文所描述的其它寡糖或者免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂))可以分别调配。

可以通过本领域已知的任何方法来完成本文所描述的IBD治疗的施用(参见例如，《哈里森内科医学原理(Harrison′s Principles of Internal Medicine)》,麦格劳-希尔公司(McGraw Hill Inc.)第18版,2011)。对于联合治疗，可以经由相同途径或不同途径施用每种药剂。施用可以是局部的或全身的。施用可以是例如肠胃外的(例如静脉内、腹膜内、皮下、动脉内或真皮内)或口服的。用于不同施用途径的组合物在本领域是众所周知的(参见例如，《雷明顿：药学科学与实践(Remington:The Science and Practice ofPharmacy)》,医药出版社(Pharmaceutical Press),第22版,2012)。组合物还可以调配成改良释放剂型，包含延迟的、延长的、拖长的、持续的、脉冲式、受控的、加速且快速的、靶向的、程序化释放以及胃潴瘤剂型。这些剂型可以根据本领域技术人员已知的常规方法和技术来制备。剂量将取决于所治疗的特定病状、病状的严重程度、包含年龄、身体状况、体格大小、性别和体重在内的个体患者参数、治疗持续时间、同步疗法(如果有的话)的性质、具体的施用途径以及在健康从业者的知识和专长内的类似因素。剂量可以由技术人员确定。

在一些实施例中，2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)和/或第二药剂(例如如本文所描述的一种或多种其它寡糖或者免疫系统抑制和/或抗炎剂(例如抗TNF剂))可以口服施用。口服施用还包含经颊、经舌和舌下施用。在一些实施例中，可以以固体、半固体或液体组合物(例如药物组合物或膳食补充剂)的形式提供包括2′-FL化合物的组合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)以用于口服施用。适合的口服剂型包含但不限于片剂、胶囊剂、丸剂、药片、含片、锭剂、扁囊剂、小丸剂、药用口香糖、颗粒剂、散装粉剂、泡腾或非泡腾粉剂或颗粒剂、溶液、乳剂、混悬剂、溶液、薄片剂(wafer)、撒剂(sprinkle)、酏剂和糖浆。除了一种或多种活性成分外，组合物还可以含有一种或多种药学上可接受的或可食用的载剂或赋形剂，包含但不限于结合剂、填充剂、稀释剂、崩解剂、润湿剂、润滑剂、助流剂、着色剂、染料迁移抑制剂、甜味剂和调味剂。

在一些实施例中，2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物可以通过注射(例如如静脉内或腹膜内等肠胃外)施用。用于肠胃外施用的制剂包含无菌水性或非水性溶液、混悬液和乳液。非水性溶剂或媒剂的实例是乙醇、丙二醇、聚乙二醇、如橄榄油和玉米油等植物油、明胶以及如油酸乙酯等可注射有机酯。此类剂型还可以包含防腐剂、湿润剂、乳化剂和分散剂中的一个或多个。剂型可以通过例如过滤组合物、通过照射组合物或通过加热组合物来灭菌。所述剂型还可以在使用前用无菌水或其它某种无菌注射介质来制造。

在一些实施例中，所述方法进一步包括采取不同于或除了本文所描述的IBD治疗之外的行动。在一些实施例中，所述方法进一步包括监测有IBD风险的受试者的IBD症状的发展或者监测治疗的有效性。监测可以包括身体检查、内窥镜检查和/或粪便样本检查，例如以用于评估肠道炎症和/或肠道微生物群。如果受试者对施用剂量的2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)无反应，则医师可以例如基于受试者的医学和/或身体状况来增加2′-FL化合物的剂量，条件是增加的剂量不会引起如肿胀、腹痛、恶心、便溏和/或胀气等显著的胃肠道症状。

IV.用于在IBD治疗中使用的试剂盒

本公开的另一方面涉及用于在本文所描述的IBD治疗中使用的试剂盒。因此，在一些实施例中，此类试剂盒可以包括：2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)、或包括所述2′-FL化合物的药物组合物、或包括所述2′-FL化合物的膳食补充剂。

在一些实施例中，试剂盒可以包括根据本文所描述的任何方法使用的说明书。说明书可以包括对施用2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物，如本文所述作为游离寡糖或呈糖缀合物形式)或包括所述2′-FL化合物的药物或膳食补充剂组合物以用于IBD治疗的描述。与2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)或包括所述2′-FL化合物的药物或膳食补充剂组合物相关的说明书通常包含关于用于预期治疗的剂量、给药方案和施用途径的信息。此类说明还可以包含推荐的基于体重的剂量和/或基于年龄的剂量。

本文所描述的试剂盒中供应的说明书通常是在标签或包装插页(例如试剂盒中包含的纸张)上的书面说明书，但是机器可读的说明书(例如磁性或光学存储盘上携带的说明书)也是可接受的。标签或包装插页表明组合物用于受试者的IBD治疗。在一些实施例中，标签或包装插页可以表明组合物适于用于特定的受试者组，例如如本文所描述的。例如，标签或包装插页可以表明组合物适于用于已经经受或正在进行免疫系统抑制和/或抗炎疗法的人类IBD患者(例如人类CD或UC患者)。在一些实施例中，标签或包装插页可以表明组合物适于用于正在接受稳定维持抗TNF疗法的人类IBD患者(例如人类CD或UC患者)。可以提供说明书以用于实践本文所描述的任何方法。

试剂盒中的2′-FL化合物(例如本文所描述的2′-FL化合物)或包括所述化合物的药物或膳食补充剂组合物可以处于适合的包装中。适合的包装包含但不限于小瓶、瓶子、广口瓶、软包装(例如密封的密拉(Mylar)或塑料袋或者带有聚乙烯衬里的纸袋)等。包装可以采取单位剂量、散装包装(例如多剂量包装)或亚单位剂量。

试剂盒可以任选地提供如缓冲剂等另外的组分以及解释性信息。通常，试剂盒包括容器和在容器上或与容器相关联的标签或一个或多个包装插页。

无需进一步阐述，据信，基于以上描述，本领域技术人员可以最大程度地利用本公开。因此，以下具体实施例应被解释为仅是说明性的并且不以任何方式限制本公开的其余部分。出于本文中提及的目的或主题，本文所引用的所有出版物均通过引用的方式并入。

通用技术

除非另有指示，否则本发明的实践将采用在本领域的技术内的分子生物学(包含重组技术)、微生物学、细胞生物学、生物化学和免疫学的常规技术。这种技术在如以下等文献中进行了充分解释：《分子克隆：实验室手册(Molecular Cloning:A LaboratoryManual)第二版》(Sambrook等人,1989)冷泉港出版社(Cold Spring Harbor Press)；《寡核苷酸合成(Oligonucleotide Synthesis)》(M.J.Gait编,1984)；《分子生物学方法(Methodsin Molecular Biology)》胡玛纳出版社(Humana Press)；《细胞生物学：实验室手册(CellBiology:A Laboratory Notebook)》(J.E.Cellis编,1998)学术出版社；《动物细胞培养(Animal Cell Culture)》(R.I.Freshney编,1987)；《细胞和组织培养导论(Introductionto Cell and Tissue Culture)》(J.P.Mather和P.E.Roberts,1998)普莱南出版社(PlenumPress)；《细胞和组织培养：实验室程序(Cell Tissue Culture:Laboratory Procedures)》(A.Doyle,J.B.Griffiths和D.G.Newell编,1993-8)约翰·威利父子出版公司(J.Wileyand Sons)；《酶学方法(Methods in Enzymology)》(学术出版社有限公司)；《实验免疫学手册(Handbook of Experimental Immunology)》(D.M.Weir和C.C.Blackwell编)；《哺乳动物细胞基因转移载体(Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells)》(J.M.Miller和M.P.Calos编,1987)；《分子生物学实验指南(Current Protocols in MolecularBiology)》(F.M.Ausubel等人编,1987)；《PCR：聚合酶链反应(PCR:The Polymerase ChainReaction)》(Mullis等人编,1994)；《免疫学实验指南(Current Protocols inImmunology)》(J.E.Coligan等人编,1991)；《精编分子生物学实验指南(Short Protocolsin Molecular Biology)》(约翰·威利父子出版公司,1999)；《免疫生物学(Immunobiology)》(C.A.Janeway和P.Travers,1997)；《抗体(Antibodies)》(P.Finch,1997)；《抗体：实用方法(Antibodies:a practical approach)》(D.Catty.编,IRL出版社,1988-1989)；《单克隆抗体：实用方法(Monoclonal antibodies:a practical approach)》(P.Shepherd和C.Dean编,牛津大学出版社(Oxford University Press),2000)；《使用抗体：实验室手册(Using antibodies:a laboratory manual)》(E.Harlow和D.Lane(冷泉港实验室出版社,1999))；《抗体(The Antibodies)》(M.Zanetti和J.D.Capra编,哈伍德学术出版社(Harwood Academic Publishers),1995)。

无需进一步阐述，据信，基于以上描述，本领域技术人员可以最大程度地利用本公开。因此，以下具体实施例应被解释为仅是说明性的并且不以任何方式限制本公开的其余部分。出于本文中提及的目的或主题，本文所引用的所有出版物均通过引用的方式并入。

实施例

实施例1：2′-岩藻糖基乳糖在炎症性肠病中的给药和功效

炎症性肠病(IBD)、克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是慢性且使人衰弱的病症，发病高峰在生命的第二个和第三个十年(Kaplan等人,《肠胃病学(Gastroenterology)》152:313-321e2,2017)。尽管已经在优化药物以实现缓解方面取得了巨大进展，但是复发是常见且不可预测的(Minar等人,《炎症性肠病(Inflamm Bowel Dis.)》22:2641-2647,2016；Minar等人,《小儿肠胃病学与营养杂志》62:715-22,2016)。微生物群的改变可能推动肠道炎症和临床复发(De Cruz等人,《肠胃病学与肝脏病学杂志》30:268-78,2015；Gevers等人,《细胞宿主微生物(Cell Host Microbe)》15:382-92,2014；Rajca等人,《炎症性肠病》20:978-86,2014；Varela等人,《消化道药理学与治疗学(Aliment Pharmacol Ther)》38:151-61,2013；Wills等人,《公共科学图书馆·综合(PLoS One)》9:e90981,2014)。用英夫利昔单抗(单克隆抗TNF抗体)抑制粘膜炎症仅部分地校正了这一生态失调(Lewis等人,《细胞宿主微生物群》18:489-500,2015)。

在IBD领域取得进展的关键障碍一直是缺乏基于证据的方法来直接调节微生物群以防止临床复发(Kaplan等人,《肠胃病学(Gastroenterology)》152:313-321e2,2017；Sartor等人,《肠胃病学》152:327-339e4,2017)。虽然各种各样的益生元可商购获得，但是受控剂量发现性研究缺乏适当的临床和微生物终点妨碍了对益生元使用情况的知情决策(Ghouri等人,《临床实验胃肠病学(Clin Exp Gastroenterol)》7:473-87,2014)。

尽管TNF-α抑制剂有效，但是疗法具有高潜在毒性并且未直接解决是IBD的特点的生态失调(微生物失调)(Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015)。本文呈现的内容涉及益生元人乳寡糖2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)用于维持IBD患者的缓解的用途。使用试验性剂量发现性研究来评估IBD患者的2′-FL补充是否在增加产短链脂肪酸(SCFA)微生物群的丰度并且减少肠道炎症的同时是安全且耐受良好的。所述研究利用现有技术的基因组方法来评估反应。这项研究提供了关键的安全性和功效数据。研究支持临床实践向个性化微生物治疗干预的根本性转变，以维持全球不断增长的IBD患者群体的临床缓解。

已经进行了多中心RISK小儿CD和PROTECT小儿UC起始队列研究，以测试与临床结果相关联的基因组和微生物因素(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Kugathasan等人,《柳叶刀(Lancet)》389:1710-1718,2017；Haberman等人,《临床研究杂志(J Clin Invest)》124:3617-33,2014)。据发现，早期抗TNF疗法减少了RISK CD队列中内部渗透但不狭窄的并发症的进展(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017)。在进展到狭窄的患者中发现了调节线粒体功能的回肠基因的低表达与驱动细胞外基质(ECM)产生的回肠基因的高表达之间不平衡(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017)。不同的微生物分类群进而又与并发症相关联(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017)。在PROTECT UC队列内，与疾病严重程度相关联的分类群主要来自瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)家族，包含两个常见的共生体：已知的短链脂肪酸(SCFA)生产者普氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)和属于梭状芽胞杆菌第XIV簇的成员的产甲酸多尔氏菌(Dorea formicigenerans)(图1和数据未示出)。基因表达的直肠全局模式包含诱导淋巴细胞活化和相关的细胞外基质(ECM)反应，而调节线粒体功能的基因程序则受到了极大的抑制(图1)。皮质类固醇(CS)的缓解率与线粒体途径失调的程度呈负相关，从最高四分位数的32％失调到最低四分位数的71％(p＝0.0004)。2′-FL补充增强了微生物α多样性，包含产SCFA副拟杆菌的特异性增加(Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学(Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol)》310:G427-38,2016)。由2′-FL诱导的主要小肠基因特征是用于增强线粒体功能的特征(图1)(Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学》310:G427-38,2016)。在这项研究中，力求评估IBD患者的2′-FL补充是否可以经由诱导产SCFA微生物作为新的治疗靶点来增强肠道线粒体功能。

定义2′-FL作为IBD中的膳食补充剂的剂量依赖性安全性、耐受性和功效.

向接受英夫利昔单抗或阿达木单抗抗TNF疗法的处于稳定缓解的小儿和年轻成人IBD患者提供1gm、5gm或10gm 2′-FL作为每日膳食补充剂。用经过验证的临床疾病活动度指数、电子症状***、粪便代谢物测定法和粪便钙卫蛋白来评估安全性和耐受性。通过确定作为粘膜炎症生物标志物的2′-FL对增加的粪便双歧杆菌和减少的粪便钙卫蛋白丰度的剂量依赖性效应来评估功效。

确定2′-FL补充对肠道微生物群落和关联SCFA产量的影响.

利用建立的基因组学和代谢组学方法来测试一系列2′-FL剂量与葡萄糖安慰剂相比对肠道微生物群落和关联代谢功能的影响，所述关联代谢功能的重点是SCFA产量。

研究设计

进行了2′-FL作为接受稳定维持英夫利昔单抗或阿达木单抗(抗TNF)疗法的小儿和年轻成人IBD患者的膳食补充剂的单中心随机剂量变动研究。这项研究的主要目的是获得2′-FL剂量依赖性安全性和功效数据，以指导对更大的多中心安慰剂对照型RCT的设计。纳入标准包含接受稳定抗TNF维持疗法的目前无皮质类固醇缓解的11岁和以上的男性和女性CD和UC患者。

如果患者在先前的六个月期间经历了临床复发或者在先前的一个月期间接受了抗生素、益生菌或益生元，则将所述患者排除在外。使用三天的饮食日记来确定日常饮食差异是否与不同的反应相关联，并且鼓励参与者维持稳定的饮食。表1中总结了研究时间线和程序。

表1.研究时间线和程序

	基线	第4周	第8周	第20周
					研究访视	X	X	X	X
研究协调者呼叫	X	X	X	X
					2′-FL补充		X	X
三天的饮食日记		X	X
					wPCDAI或PUCAI	X	X	X	X
Orchestra症状***	X	X	X	X
					安全性标记		X	X
血浆细胞因子	X	X	X	X
					粪便钙卫蛋白	X	X	X	X
粪便16S微生物群落谱	X	X	X	X

协调者呼叫发生在这四次研究访视的每次访视之前并且在第5周、第6周和第7周。每周获得一次Orchestra症状***的数据，在每周获得时，第4周与第8周之间除外。安全性标记包含CBC、CMP、PT/INR和U/A。

患者完成为期4周的导入期(run-in period)，以收集胃肠道(GI)症状、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白和粪便微生物群落的基线数据。利用基于智能手机的症状***来跟踪患者报告的2′-FL耐受性度量，包含腹痛、恶心、便溏和胀气。在最近的随机对照试验(RCT)中接受20g剂量的2′-FL的健康成人中，这些参数适当增加，但在较低剂量的2′-FL下并未变化(Elison等人,《英国营养学杂志(Br J Nutr)》116:1356-1368,2016)。这四种症状中的每一种的严重程度都用范围为(1)无症状到(10)严重症状的十点李克特量表进行报告，并且计算每个参与者在基线到第4周、第4周到第8周以及第8周到第20周的时间段内的平均得分。参与者被随机分配在4周的时间内服用三个日剂量的2′-FL中的一个。健康成人的2′-FL的最近剂量发现性RCT发现，其在5、10和20g/d的剂量下在两周内是安全且耐受性良好的，粪便钙卫蛋白作为肠道炎症的生物标志物并无变化(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。在10g剂量下观察到双歧杆菌增加三倍(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。因此，在每个给药组5个CD受试者和5个UC受试者中，在4周内测试1、5和10g/d 2′-FL。2′-FL粉末以单次剂量包装提供。要求参与者在每天早上将粉末溶解在水中，紧接着与早餐一起食用。当要求患者记录每日症状和2′-FL消耗量时，在第4周与第8周之间获得2′-FL摄入的患者自我报告数据。还向患者和其父母免费提供自动生成的蜂窝电话文本和/或电子邮件提醒提示，以努力提高2′-FL对可接受水平的依从性，所述水平被定义为在30个治疗日中的至少24个治疗日消耗的随机剂量。然后，患者完成12周的随访期，以确定在四周的补充期期间检测到的临床疾病活动、自我报告的GI症状、血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白或微生物群的任何变化的稳定性。

研究终点

主要的安全性终点是使用经过验证的疾病活动度量的临床复发，所述经过验证的疾病活动度量即用于CD患者的加权小儿克罗恩病活动度指数(wPCDAI)和用于UC患者的小儿溃疡性结肠炎活动度指数(PUCAI)(Turner等人,《炎症性肠病》15:1218-23,2009；Turner等人,《小儿胃肠病学与营养杂志》64:254-260,2017)。临床复发被定义为在第4周与第8周之间，wPCDAI增加20分以上并且PUCAI增加15分(Turner等人,《炎症性肠病》15:1218-23,2009；Turner等人,《小儿胃肠病学与营养杂志》64:254-260,2017)。如果给药组中超过两名受试者出现临床复发，或观察到GI症状耐受性得分总体上增加，则得出所述剂量不安全且不耐受性良好的结论。次要的安全性终点是使用症状***和粪便钙卫蛋白收集的关于耐受性的GI症状得分。主要的功效终点是通过在第4周与第8周之间，在每个给药组内补充2′-FL来增加粪便双歧杆菌属的丰度。使用Illumina Miseq平台来生成平均深度为每个样本20,000对末端过滤读数的16S-DNA谱，并且使用了靶向V4(515F/806R)区域的引物集合(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014)。使用在R中示出为比相似度百分比(即OTU)聚类方法更敏感且更具体的DADA2数据包和算法，对高性能计算集群执行读数处理和纠错(Callahan等人,《自然方法(Nat Methods)》13:581-3,2016)。次要的功效终点是在第4周与第8周之间减少作为肠道炎症生物标志物的粪便钙卫蛋白。

统计分析

主要分析是基于符合方案，符合方案仅包含服用了其被随机分配到30个2′-FL剂量中的至少24个2′-FL剂量的患者(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。使用混合ANOVA(或非参数等同物)和邦费罗尼多重比较校正，测试在补充之前和之后双歧杆菌丰度、粪便钙卫蛋白、GI症状耐受性得分和血浆细胞因子的差异。经由混合效应回归与受试者内部对比对模型进行拟合，所述受试者内部对比比较了主要关注点在第4周到第8周之间的反应变化。使用费希尔精确测试，比较2′-FL干预组中的各个组之间在第8周临床复发率方面的差异。使用对配对数据的精确测试进行对第4周与第8周之间的复发次数的剂量内比较。基于健康成人的最近RCT(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)，预计在10g剂量的2′-FL补充后的第8周检测到粪便双歧杆菌丰度增加两倍，并且粪便钙卫蛋白减少两倍。使用高维数据的排序和统计学习方法来鉴别出微生物群落结构响应于2′-FL补充的差异。

关于相关生物变量的考虑

可以影响2′-FL安全性和功效的生物变量包含年龄、性别、种族/民族、FUT2分泌者状态、CD或UC的IBD诊断、如通过粪便钙卫蛋白测量的粘膜炎症以及基线微生物群落(Lewis等人,《Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015；Currier等人,《临床传染病杂志》(Clin Infect Dis)》60:1631-8,2015；Payne等人,《美国医学协会杂志-小儿科(JAMAPediatr)》169:1040-5,2015；Tong等人,《ISME杂志(ISME J)》8:2193-206,2014；Wacklin等人,《公共科学图书馆综合》6:e20113,2011)。征募相等数量的11岁和以上男性和女性以及与总的CCHMC IBD人口成比例的高加索人(90％)和非洲裔美国人(10％)受试者。在鉴别出任何未预料到的安全信号之前，将年幼的儿童排除在外。以探索性的方式测试年龄、性别、种族、CD对比UC诊断、第4周粪便钙卫蛋白和微生物群以及FUT2分泌者状态的影响，以指导对多中心RCT的设计。

样本量

每个2′-FL给药组10名参与者的样本量是基于在健康成人中的最近剂量发现性RCT，其中在10g剂量下，平均(SD)粪便双歧杆菌相对丰度从基线时的7(2)增加到两周后的20(4)(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。基于最近的报告，预计在CD患者的粪便双歧杆菌丰度方面观察到更大的可变性(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017)。因此，在每个2′-FL给药组10名参与者的情况下，在α＝0.0167时，有80％的效力检测每个给药组内平均增加5(4)的粪便双歧杆菌丰度，这说明进行了多次测试。如果观察到双歧杆菌丰度有更大的可变性，则在平均差的SD是预期的两倍时，保留80％的效力来检测平均增加10的相对丰度。假设放弃率为10％，并且因此征募33名参与者。

募集、随访和保留

从接受英夫利昔单抗或阿达木单抗维持疗法的目前持续缓解的11岁和以上IBD人群中募集受试者。强制要求在基线以及第4周、第8周和第20周进行患者访视。研究协调者在每次研究访视之前以及在第5周、第6周和第7周通过电话与患者联系，以支持保留和遵守研究程序。如果检测到出现2′-FL剂量缺乏耐受性的信号，则实施提前停止对所述剂量的随机化。

实施例2：对2′-FL作为接受稳定维持抗TNF疗法的小儿和年轻成人IBD患者的膳食 补充剂的试验性可行性研究

在之前的IBD RCT中研究的益生元已经包含富含低聚果糖的菊粉(OF-IN)、低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和车前草(Benjamin等人,《肠道(Gut)》60:923-9,2011)。在103名有效CD患者中15g FOS的4周RCT在临床反应方面相比于安慰剂并未显示出益处(Benjamin,《肠道》60:923-9,2011)。

微生物SCFA产生与上皮线粒体功能

微生物SCFA代谢物丁酸盐经由两种机制调节肠上皮细胞(IEC)功能，即作为能量源用于氧化磷酸化和ATP产生以及作为调节剂经由组蛋白脱乙酰酶(HDAC)活动进行基因转录(Donohoe等人,《细胞代谢(Cell Metab)》13:517-26,2011；Kaiko等人,《细胞(Cell)》167:1137,2016)。从无菌小鼠分离的结肠细胞表现出减少的氧化磷酸化和ATP产生(Donohoe等人,《细胞代谢》13:517-26,2011)。后果包含腹泻和体重增加缓慢。结肠细胞线粒体功能的缺陷可以通过与产丁酸盐菌株溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolve)的单一缔合来挽救(Donohoe等人,《细胞代谢》13:517-26,2011)。转录共激活因子，即过氧化物酶体增殖物活化的受体-γ共激活因子1-α(PGC1A)是肠上皮细胞中线粒体生物发生的中心调节剂(Cunningham等人,《生物化学杂志(J Biol Chem)》291:10184-200,2016)。在施用右旋糖酐硫酸钠之后，靶向IEC PGC1A缺失导致屏障功能障碍并且结肠炎严重程度增加(Cunningham等人,《生物化学杂志》291:10184-200,2016)。在经历粘膜愈合的IBD患者中，通过英夫利昔单抗抗TNF疗法，大大校正了对调节丁酸盐转运、信号传导和线粒体氧化的EC基因的炎症抑制(De Preter等人,《炎症性肠病》4:e30,2012)。然而，在最近的小儿CD研究中，英夫利昔单抗对粘膜炎症的抑制与双歧杆菌丰度的增加无关(Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015)。本文所讨论的研究确定了2′-FL施用是否在通过抗TNF疗法稳定缓解的CD和UC患者中安全且耐受性良好并且如图2所示对产丁酸盐微生物群有剂量依赖性作用。

虽然靶向炎症细胞因子的若干种IBD疗法已经到达临床，但是并未使用基于机械的方法来直接调节微生物群(Sartor等人,《肠胃病学》152:327-339e4,2017)。这项研究通过在抗TNF免疫抑制的背景下首次测试辅助微生物疗法，挑战了当前的临床实践范式。基础和转化研究已经牢固地建立了微生物群和关联代谢物在IBD发病机制中的作用(Sartor等人,《肠胃病学》152:327-339e4,2017)。现在应理解，导致全球范围内疾病发病率上升的环境因素在很大程度上是通过触发促炎性微生物转变实现的，所述促炎性微生物转变与宿主遗传变化相互作用，从而产生了慢性粘膜炎症¹。在这项研究中，使用由FUT2基因酶合成的益生元三糖2′-FL作为IBD的治疗剂。由于FUT2基因的多态性(失活突变或非分泌者状态)与增加的CD风险相关联，因此还确定了与FUT2分泌者状态相关的最佳2′-FL剂量，以告知个性化临床试验，所述试验可以说明患者反应可变性的来源(McGovern等人,《人类分子遗传学(Hum MolGenet)》19:3468-76,2010)。利用现有技术的电子症状***、微生物高通量测序方法和粪便代谢物测定法来精确地评估反应(综合HMPRNC(Integrative HMPRNC.),《细胞宿主微生物》16:276-89,2014)。本文所讨论的研究的结果支持临床实践向个性化微生物治疗干预的根本性转变。

初步研究

跨参与lmproveCareNow(ICN)小儿IBD质量改进(QI)网络的95个站点，47％的患者在过去的一年中复发(improvecarenow.org)。在辛辛那提(Cincinnati)站点处，尽管进行了最佳的治疗药物监测和给药，但是接受英夫利昔单抗或阿达木单抗抗TNF疗法的患者中37％的患者复发(Minar等人,《炎症性肠病》2016；Minar等人,《小儿肠胃病学与营养杂志》62:715-22,2016)。除了对生活质量以及学习和工作效率有不利影响外，复发还增加了护理费用。基于最近的成本效益分析，美国的阿达木单抗或英夫利昔单抗疗法年度药房收费范围为每年$27,664到$92,300(Yokomizo等人,《BMJ胃肠病学开放杂志(BMJ OpenGastroenterol)》3:e000093,2016)。在辛辛那提站点处，复发的抗TNF疗法患者的年度中值护理费用增加$16,862。相比之下，据估计，日剂量为10g的2′-FL的年度费用为约$500，从而提供了极具成本效益的辅助治疗选择。

2′-FL促进了双歧杆菌的生长，所述双歧杆菌经由普氏粪杆菌和其它有益微生物的乙酸盐交叉喂养提高了丁酸盐产量(Rios-Covian等人,《FEMS微生物快报(FEMSMicrobial Lett)》362,2015；Yu ZT等人,《糖生物学(Glycobiology)》23:1281-92,2013)。相反地，2′-FL不支持肠杆菌属(Enterobacter spp.)或埃希氏杆菌(Escherichia)的生长，所述肠杆菌属和所述埃希氏杆菌在症状更严重的IBD患者中增加(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Morgan等人,《基因组生物学(Genome Biol)》13:R79,2012；Yu ZT等人,《糖生物学》23:1281-92,2013)。除了这些益生元作用外，2′-FL还通过抑制病原体粘附并抑制对细菌产物的上皮炎性反应而在肠道中发挥直接的抗炎作用(He等人,《肠道》65:33-46,2016；Yu等人,《营养学杂志(J Nutr)》146:1980-1990,2016)。据报道，在回盲肠切除后，2′-FL促进小鼠的体重增加(Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学》310:G427-38,2016)。这与副拟杆菌的扩增和线粒体功能的肠到基因特征的诱导相关联(Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学》310:G427-38,2016)。在大鼠中进行的2′-FL的临床前安全性研究已经证实对雄性大鼠和雌性大鼠两者而言未观察到的副作用水平(NOAEL)为5克/公斤体重/天(Goulet等人,《管制毒理学与药理学(Regul ToxicolPharmacol)》68:59-69,2014)。与喂食对照配方奶粉的婴儿相比，喂食2′-FL补充的配方奶粉的婴儿表现出提高的生长速度和更低的血浆细胞因子谱(Goehring等人,《营养学杂志》146:2559-2566,2016；Marriage等人,《小儿胃肠病学与营养杂志》61:649-58,2015)。最近在健康成人中进行的RCT报告称，2′-FL在每天5gm到20gm的剂量范围内是安全且耐受性良好的，并且促进了双歧杆菌的扩增和变形菌(Proteobacteria)的减少(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。然而，2′-FL是否在IBD人群中发挥类似的益处尚不清楚。先前的研究已经展现出，在活动性粘膜炎症的背景下，2′-FL靶标微生物群发生了深刻转变，并且结肠丁酸盐吸收和氧化代谢减少(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Morgan等人,《基因组生物学》13:R79,2012；De Preter等人,《炎症性肠病》18:1127-36,2012)。微生物生态位和宿主丁酸盐代谢在活动性粘膜炎症背景下的这些改变可能降低2′-FL治疗益处。这可以说明局部丁酸盐灌肠疗法在活动性结肠炎背景下的混合结果(Scheppach等人,《肠胃病学》103:51-6,1992)。因此，更有效的方法是先用抗TNF疗法抑制粘膜炎症，并且然后利用2′-FL补充促进产SCFA微生物群扩增，以增强对缓解的维持(图2)。

与CD的疾病并发症和治疗反应相关联的微生物转变

进行了多中心CCFA发起的RISK起始队列研究，以便在治疗之前针对在诊断时征募的913名小儿CD患者在36个月的随访期间，测试与初始治疗反应和随后发展的疾病并发症相关联的临床、人口统计学、基因组、微生物和免疫因素(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。使用高通量测序法，分别确定243名CD患者代表子集和22名CD患者代表子集中的回肠和直肠基因表达全局模式以及回肠、直肠和粪便微生物群落(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。在治疗原发性回肠和直肠时，结合产生布劳特氏菌(Blautia)、副拟杆菌和罗斯伯里氏菌(Roseburia)的丁酸盐的收缩鉴别出了包含韦荣氏菌科(Veillonellaceae)的促炎属的扩增(图3A)(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014；Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。不同的分类群进而与B2狭窄或B3内部渗透并发症的进展相关联，从而暗示在调节宿主生物学中的作用(图3B和3C)。在预测诊断后六个月的类固醇和无手术缓解(SFR)方面，包含基线微生物丰度的多元逻辑回归模型优于仅包含临床、人口统计学和基因组因素的模型(Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。在这个模型中，在考虑到抗TNF暴露之后，布劳特氏菌与韦荣氏菌科的相对丰度与实现SFR的可能性相关联(Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。重要的是，数据支持这样的模型：这些促炎和抗炎微生物相互排斥，同时使用抗生素加剧了生态失调(Gevers等人,《细胞宿主微生物》15:382-92,2014)。

与UC的疾病严重程度相关联的微生物转变

跟进RISK研究的成功，进行NIH/NIDDK赞助的PROTECT初始队列研究，以便在治疗之前针对在诊断时征募的431名小儿UC患者测试与单独用美沙拉嗪(mesalamine)实现SFR相关联的临床、人口统计学、基因组、微生物和免疫因素。使用高通量测序法，分别确定206名UC患者代表子集和371名UC患者代表子集的直肠基因表达全局模式以及直肠和粪便微生物群落。总共有48个运算分类单位(OTU)与疾病严重程度相关联并且在疾病严重程度增加时表现出持续的增加或减少(FDR阈值：0.5)(图4)。大多数OTU与疾病严重程度呈负相关，从而表明这些细菌分类群的损失与UC的恶化相关联。这些OTU主要来自瘤胃球菌科和毛螺菌科家族，包含两个常见的共生体：已知的SCFA生产者普氏粪杆菌和属于梭状芽胞杆菌第XIV簇的成员的产甲酸多尔氏菌。六种OTU的增加与表示如殊异韦荣氏菌(Veillonelladispar)和巨型球菌(Megasphaera)等许多韦荣氏菌科生物体的严重程度的增加相关联。来自大量前瞻性起始队列研究的这些数据为测试2′-FL在IBD中调节产SCFA微生物群时的剂量依赖性作用提供了支持。

线粒体功能障碍的回肠基因特征与小儿CD的疾病并发症相关联

尽管RISK队列内的回肠基因表达全局模式存在相当大的异质性，但各个组之间的比较示出了基因表达的显著差异(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)。分析鉴别出了线粒体功能基因特征在以其它方式面临B2狭窄并发症高危险的患者中的富集，从而保持无并发症(B1保护，图5)。相反地，在预测的低风险患者中检测到细胞外基质(ECM)基因特征增强，但所述患者进展至狭窄(B2低概率)。线粒体呼吸链中涉及的基因(GO途径:0022900和GO途径:0045333；呈暗色)以“B1保护”上调，而ECM产生中涉及的基因(GO途径:0005201；呈浅色)以“B2低概率”上调。包含这些基因特征的疾病并发症的多元逻辑回归模型优于仅包含临床、人口统计学和血清学因素的模型(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017)。回肠线粒体功能基因特征的更高表达与模型中产生狭窄并发症的较低可能性相关联(HR(95^thCl):0.69(0.51,0.94),p＝0.019)，而ECM基因特征的更高表达与产生狭窄并发症的增加的可能性相关联(HR(95^thCl):1.7(1.12,2.57),p＝0.012)。这些数据表明，用于增强肠道上皮细胞(IEC)线粒体功能的方法，如通过2′-FL使产丁酸盐微生物群扩增，可以改善CD治疗的反应和结果。

通过小鼠中的2′-FL补充来调节与小儿UC的临床严重程度和治疗反应相关联的线粒体功能障碍的直肠基因特征

对PROTECT UC队列研究中征募的患者进行类似的直肠基因表达分析。基因在UC患者与对照患者之间以≥1.5倍的变化差异性地表达，并且0.001的错误发现率(FDR)被用来定义致病过程。这些致病过程包含淋巴细胞活化和关联的细胞外基质(ECM)反应(图1—表格)。线粒体生物发生的主要调节剂PGC1A在UC中被抑制四倍，这与调节线粒体生物发生和ATP产生的基因相关联。显著的是，这些相同的上皮能量途径是由小鼠中的2′-FL补充诱导的(图1—表格)(Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学》310:G427-38,2016)。在用皮质类固醇治疗的中度至重度患者中，第4周的缓解率与线粒体途径的失调程度呈负相关，从最高四分位数的32％失调到最低四分位数的71％(p＝0.0004)。这些数据表明，用于增强直肠线粒体功能的方法，如通过2′-FL使产丁酸盐微生物群扩增，可以改善UC治疗反应。这些研究共同示出了，小鼠中的2′-FL诱导的上皮线粒体功能的基因特征得到了抑制，这与产丁酸盐微生物的转变以及小儿CD和UC患者对疗法的不良反应相关联(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Mezoff等人,《美国生理学杂志：胃肠与肝脏生理学》310:G427-38,2016)。这些数据为IBD的2′-FL补充提供了支持，经由诱导产丁酸盐微生物作为新的治疗靶标增强了上皮线粒体功能。

风险/益处评估

已知的潜在风险

与这项研究相关联的风险与2′-FL或葡萄糖补充和静脉穿刺相关联。与2′-FL补充相关联的风险包含GI症状的潜在剂量依赖性增加，所述GI症状包含：腹痛、恶心、便溏和/或胀气。与外周血采样(静脉穿刺)相关联的风险是：疼痛、瘀伤、昏厥(罕见)和/或感染(罕见)。

已知的潜在益处

基因临床前和临床研究的结果，用益生元2′-FL进行膳食补充可以例如通过增强有益微生物、抑制有害微生物和抑制促炎细胞因子来有效地维持IBD缓解。已经表明所述膳食补充在健康的婴儿和成人中是安全且耐受性良好的。

这项研究的结果提供了关于以下的有价值信息：2′-FL施用是否在稳定缓解的CD和UC患者中安全且耐受性良好并且对促进肠道健康和稳定缓解的产SCFA微生物群有剂量依赖性作用。这些知识告知了对III期随机临床试验的设计。最终，可以利用这些知识来改善临床实践。

对潜在风险和益处的评估

参与者所面临的风险可能是轻度到中度的。通过使熟悉这一患者群体的不良反应特征的经验丰富的胃肠病学家监督研究，研究减轻了与2′-FL相关的风险。利用在不改变全身炎症(血浆细胞因子)或粘膜炎症(粪便钙卫蛋白)的情况下在健康成人群体中耐受性良好的2′-FL剂量范围。另外，利用自适应给药试验设计，使得随机分配到较高剂量(5g/d和10g/d剂量)的参与者直到至少10名参与者完成较低剂量为止才开始服药。

通过由在小儿患者护理方面经验丰富的专家人员执行静脉穿刺，减轻了与程序有关的风险。

研究参与的潜在益处大于参与者的潜在风险。

目的和终点

研究设计

总体设计

这项研究评估了在IBD中补充2′-FL是否在以剂量依赖性方式增加粪便双歧杆菌丰度和丁酸盐的同时是安全且耐受性良好的。为此，进行了双中心I/IIa期双盲随机安慰剂对照剂量发现性临床试验。有两个研究组，一个随机分配成服用2′-FL并且另一个随机分配到安慰剂组。用分阶段方法将患者按层次随机分为安慰剂组别或治疗组别，这样允许评估最低给药组的安全性，之后随机化在下一个最高剂量下开始。考虑到试验持续时间较短，在将患者随机分配到较高给药组时不太可能出现偏差，并且在每个阶段纳入随机分配到安慰剂组和较低给药组的患者允许测试并考虑到任何观察到的队列/时间效应。

补充2′-FL或葡萄糖安慰剂在4周的时间内进行。跟踪日剂量，并且每周捕获患者报告的症状。研究需要4种研究访视：1)筛选/基线访视，包含4周导入期；2)随机访视；3)给药完成时的访视；以及4)随后12周的随访访视。

这项研究是对IBD中的2′-FL益生元的首个剂量发现性随机临床试验(RCT)，利用了现有技术元基因组学和代谢组学方法来评估反应。由于FUT2基因的多态性与CD风险相关联(McGovern等人,《人类分子遗传学》19:3468-76,2010)，因此还确定了与FUT2分泌者状态相关的2′-FL最佳剂量以告知未来的个性化临床试验。通过提供关键的I/IIa期安全性和功效数据以支持未来的III期RCT从而测试2′-FL在直接调节有益微生物群方面的功效并且由此增强持续的临床缓解，这些研究在本领域具有重大影响。最终，这些研究促进了临床实践向个性化微生物治疗干预的根本性转变。

剂量

对健康成人中的2′-FL的最近剂量发现性RCT发现，2′-FL在5、10和20g/d的剂量下在两周内是安全且耐受性良好的(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。在10g剂量下观察到双歧杆菌增加三倍并且变形菌减少(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。据报道，在20g剂量下报告了包含肿胀和便溏在内的GI症状适度增加，但是并无参与者停用2′-FL(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。虽然在患有CD的成人中的先前RCT利用每日20g不同的益生元即富含低聚果糖的菊粉展现出用于降低临床疾病活动度并增加丁酸盐产量的功效，但这与GI不耐受(主要是痉挛和肠胃气胀)的高发生率和研究药物的停用相关联(De Preter等人,《临床与转化肠胃病学(ClinTransl Gastroenterol)》18:1127-36,2013)。因此，在一些情况下，可能无法充分耐受20g/d 2′-FL剂量。在一些情况下，10g/d 2′-FL剂量可以有效增加双歧杆菌的丰度和丁酸盐的产生。因此，在各自20名UC受试者和20名CD受试者中，在4周内评估1、5和10g/d 2′-FL。在20名UC受试者和20名CD受试者中，利用2g/d葡萄糖作为安慰剂。

CD患者与UC患者之间如通过粪便钙卫蛋白测量的基线微生物群落和粘膜炎症水平的差异可能影响对2′-FL补充的反应。平常的膳食纤维摄入量也可能影响对2′-FL的反应(Holscher等人,《营养学杂志》145:2025-32,2015)。对健康成人中龙舌兰菊粉益生元补充的先前研究展现出膳食纤维总量+龙舌兰菊粉摄入量与粪便丁酸盐之间呈正相关(Holscher等人，《营养学杂志》145:2025-32,2015)。此外，在包含三个站点处的142名小儿IBD患者的研究中发现，平均(SD)膳食纤维摄入量为每天仅14(7)克，处于与健康成人中可感知的粪便丁酸盐相关联的消耗范围的低端(Holscher等人,《营养学杂志》145:2025-32,2015)。此外，2′-FL在IBD患者中的GI不耐受发生的剂量可以低于在健康成人的最近RCT中检测到的剂量(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016；De Preter等人,《临床与转化肠胃病学》18:1127-36,2013)。因此，在疾病表型(CD或UC)方面使征募平衡，并且在这些因素的层次内使平常的膳食纤维摄入量和给药组随机化。

研究结束定义

如果参与者已经完成包含如图8所列出的活动时间表(SoA)中示出的最后访视在内的所有研究访视，则认为参与者已经完成研究。

研究群体

纳入标准：

为了有资格参加这项研究，个体必须满足所有以下标准：(1)提供带签名且注明日期的知情同意书；(2)声明愿意在研究持续期间遵守所有研究程序和可用性；(3)男性或女性，年龄为11-25岁；(4)确诊患有克罗恩病或溃疡性结肠炎；(5)疾病正在缓解；(6)未接受皮质类固醇；(7)接受稳定的抗TNF维持剂量的阿达木单抗或英夫利昔单抗；并且(8)同意在整个研究期间不做任何主要的膳食改变。这将会包含将平常的膳食改为纯素食、特定碳水化合物膳食(SCD)或专属肠内营养(EEN)膳食。

排除标准：

符合任何以下标准的个体不得参与本研究：(1)在先前六个月期间经历了定义为wPCDAI或PUCAI>10的临床复发；(2)前一个月使用了以下药物中的任何一种：抗生素、益生菌或益生元；(3)确诊患有乳糜泻、糖尿病或被确定为具有排他性的其它共病；(4)在4周内用另一种研究药物或其它干预措施进行治疗；(5)乳糖分解有问题；(6)怀孕

有生育潜力的参与者需要在停止最后剂量的研究补充剂后至少30天内进行研究的同时使用有效的节育方法。

符合初始标准的参与者经受另外的筛选和4周导入期以收集基线数据。具有以下另外的排除标准中的任何一个的参与者不得进一步参与本研究。

●基线筛选标记的异常结果定义为：

○WBC>1.5ULN

○CMP w LFT>2.0ULN

●GSRS症状问卷中GI症状的平均基线总得分>3

●在基线和第4周时，wPDCAI值和PUCAI值≥10

生活方式注意事项

在这项研究期间，要求参与者在研究过程中维持稳定的膳食。

研究干预管理

研究干预说明

2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是人乳寡糖益生元。根据食品和药物管理局(the Foodand Drug Administration)2006年发布的《FDA补充和替代药品行业指南及其法规(theFDA Guidance for Industry on Complementary and Alternative Medicine Productsand Their Regulation)》，益生元是通过以选择性方式刺激结肠中细菌的生长和/或活性对宿主产生有益影响的不可消化的食品成分。根据国家补充与综合健康中心(NationalCenter for Complementary and Integrative Health)(NCCIH)，益生元被归类为基于生物学的实践。在本研究中，使用益生元作为抗TNF疗法的补充性膳食补充剂。

利用葡萄糖粉作为安慰剂比较剂。葡萄糖是主要的能量来源并且以其游离态天然存在于水果以及植物的其它部分中。

给药和施用

总共有160名参与者被随机分配成在4周的时间内服用三个日剂量的2′-FL或葡萄糖安慰剂中的一个。80名参与者是克罗恩病患者，并且80名参与者是溃疡性结肠炎患者。指示参与者错过的剂量可以在错过的剂量的当天晚些时候服用。

在第一组别中，120名参与者接受3个组中的一个的2′-FL：

●第1组：1g/d；n＝40(20CD/20UC)

●第2组：5g/d；n＝40(20CD/20UC)

○在10名参与者完成第1组后

●第3组：10g/d；n＝40(20CD/20UC)

○在10名参与者完成第2组后

在第二组别中，40名参与者即20CD/20UC接受2g葡萄糖安慰剂。

采用分层分阶段的随机化。通过研究站点、疾病表型(例如CD/UC)和平常的纤维摄入量(<或>＝7克/1000千卡/天)来定义层次，从而产生有20名参与者的八个同样平衡的层次；这样允许评估最低给药组的安全性，之后随机化在下一个最高剂量下开始。如果给药/疾病表型组经历了足够的安全事件，则终止对给药/疾病表型组和任何更高给药组的分配。

在第8周的给药结束后，参与者完成12周的随访期，以确定在补充期期间检测到的关于临床疾病活动、自我报告的GI症状、血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白、微生物群或代谢产物的任何变化的稳定性。

调配与包装

2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是白色均质粉末并且呈中性至微甜，无异味。干物质占96％、水分含量为4％。分析结果表明，总含量为：2′-岩藻糖基乳糖93％、其它糖3％以及水分4％。包装由带有聚乙烯衬里的多层纸袋组成并且净容积为25kg。药剂的名称出现在标记上。葡萄糖是带甜味的白色粉末。

指示参与者每天早上在早餐时通过在饮料或食物中添加所需量来食用2′-FL或葡萄糖。由参与者保存食物日记，以记录与产品一起食用的食物或饮料。

用于使偏差最小化的措施：随机化和盲化

图6中展示了总体征募和随机化模式。采用双盲安慰剂对照分层分阶段随机化。

通过研究站点、疾病表型(例如CD/UC)和平常的纤维摄入量(<或>＝7克/1000千卡/天)来定义层次，从而产生有20名参与者的八个同样平衡的层次。

使用分阶段方法将患者随机分成层次内的安慰剂组别或治疗组别，其中在第1阶段随机化中，安慰剂、1g之比为1:1；在第2阶段随机化中，安慰剂、1g、5g之比为1:1:2；并且在第3阶段随机化中，安慰剂、1g、5g、10g之比为1:1:2:4，从而将总共20名CD参与者和20名UC参与者随机分配到每个给药组。以不断变化的分配比进行连续分阶段允许我们评估最低给药组的安全性和耐受性，之后随机化在下一个最高剂量下开始。如果给药/疾病表型组经历了足够的安全事件或耐受事件，则终止对给药/疾病表型组和任何更高给药组的分配。使用大小为2、4和8的自然块分别在第1阶段、第2阶段和第3阶段将患者随机分配到层次内的给药组，并且在每个阶段选择最佳随机化方案以确保平衡。

研究干预依从性

当要求患者记录症状和2′-FL日消耗量时，在第4周、第5周、第6周、第7周和8周，使用胃肠道症状评定量表获得患者自我报告的2′-FL摄入量数据。在补充期期间，协调者每周给参与者打电话，以努力提高2′-FL对可接受水平的依从性，所述可接受水平被定义为在28个治疗日中的至少24个治疗日消耗的随机剂量。

伴随疗法

在所有研究访视中记录伴随药物，包含处方药物、非处方药物和补充剂。研究期间禁止使用皮质类固醇、抗生素、益生菌、益生元(2′-FL除外)和其它研究药剂。在临床缓解丧失的情况下，按照护理标准治疗参与者。

研究评估和程序

功效评估

进行以下评估和程序以获得功效终点数据：

粪便样本收集和测序：

从参与者收集粪便样本以提取DNA和RNA。在加入机械裂解的情况下，用AllPrepDNA/RNA迷你试剂盒(凯杰公司(QIAGEN))分离DNA和RNA。随后将RNA逆转录成DNA中，并且通过Quant-iT PicoGreen dsDNA测定(生命技术公司(Life Technologies))对样本进行定量并标准化到50pg/ml的浓度。使用具有100-250pg输入DNA的Nextera XT DNA文库制备试剂盒(依诺米那公司(Illumina))据制造商的说明书制备全基因组鸟枪法测序文库。通过使用Labcyte Echo 550液体处理器转移相等容积的每个文库来汇集文库。使用AgilentBioanalyzer DNA 1000试剂盒(安捷伦科技公司(Agilent Technologies))检查每个汇集文库的浓度和***物大小范围。随后，在Illumina HiSeq 2000平台上以成对末端模式(2×101bp)对文库进行测序，得到每个样本2.5Gb的序列(Kugathasan等人,《柳叶刀》389:1710-1718,2017；Schirmer等人,《细胞》167:1125-1136e8,2016)。

元基因组学和元转录组学分析：

如果样本具有足够的测序读数，则将其包含在分析中。首先用KneadData(huttenhower.sph.harvard.edu/kneaddata)对读数进行处理。这包含质量微调(微调参数：MAXINFO:90:0.5)、基于最小读取长度60bp的读数过滤以及通过过滤与人类基因组(参考基因组hg19)对准的读数来去除潜在的人为污染。使用Bowtie2针对独特分支特异性标志物基因的数据库比对质量控制的成对末端读数对，并且用MetaPhlAn 2.2推断分类特征(Segata等人,2012)。为了进行后续分析，考虑了样本的物种以及属组成。使用HUMAnN2(huttenhower.sph.harvard.edu/humann2)执行功能性剖析。简而言之，针对带功能注释的泛基因组的定制数据库映射读数，只考虑了在分类剖析步骤期间鉴别出的生物体。用软件提供了泛基因组中蛋白质序列对其各自的UniRef50家族的功能注释。随后将无法映射的读数与完整的UniRef50数据库进行比对。计算每个蛋白质家族(RPK)的群落总数，并将其转换为相对丰度。为了进行后续下游分析，将数万个基因家族进一步分为更广泛的功能类别：MetaCyc代谢途径和信息丰富的GO类别，侧重于分子功能和生物学过程。

具体地说，在UniRef50中，选定的GO项各自注释到>2,000种蛋白质，而所有其后代(更具体的)项均注释到<2,000种蛋白质。

代谢组学分析：

使用LC-MS系统获得数据，所述系统包含Nexera X2 U-HPLC系统(马萨诸塞州莫尔伯勒岛津科学仪器公司(Shimadzu Scientific Instruments,Marlborough,MA))和使用负离子模式MS分析极性代谢物的Q Exactive/Exactive Plus轨道阱质谱仪(马萨诸塞州沃尔瑟姆赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA))。加入四个体积的含80％甲醇的肌苷-N4(Rios-Covian等人,《FEMS微生物快报》2015)、胸腺嘧啶-d4和甘胆酸盐-d4内部标准物(马萨诸塞州安多佛剑桥同位素实验室(Cambridge IsotopeLaboratories,Andover,MA))，经由蛋白质沉淀由粪便匀浆(30μL)制备LC-MS样本。将样本离心(10分钟，9,000x g，4℃)，并且将上清液直接注入到150×2.0mm Luna NH2柱上(加利福尼亚州托兰斯飞诺美公司(Phenomenex,Torrance,CA))。以400μL/min的流速洗脱柱，初始条件为10％流动相A(在水中的20mM醋酸铵和20mM氢氧化铵)和90％流动相B(在75:25v/v乙腈/甲醇中的10mM氢氧化铵)，随后以10分钟的线性梯度洗脱到100％流动相A。在70,000的分辨率和3Hz的数据采集速率下，在m/z 60-750内使用全扫描分析在负离子模式下用电喷离子化进行MS分析。另外的MS设置为：离子喷射电压，-3.0kV；毛细管温度，350℃；探头加热器温度，325℃；鞘气，55；辅助气体，10；以及S透镜RF水平，40。

数据处理：

将原始LC-MS数据采集到与每个LC-MS系统接口连接的数据采集计算机中，并且然后存储在经由博德研究所(Broad Institute)的内部网络进行访问的稳健冗余文件存储系统(lsilon Systems公司)上。使用五个戴尔精密度T7600工作站中的一个进行数据处理，每个工作站配备有八个核心XEON E5-2687W处理器、32GB的DDR3 RAM和呈四个600GB SAS硬盘的RAID 0阵列的2TB存储。使用Progenesis CoMet软件(2.0版，《非线性动力学(NonlinearDynamics)》)处理非目标数据，以对峰进行检测和去同位素、执行色谱保留时间比对并整合峰面积。通过方法、m/z和保留时间跟踪具有未知ID的峰。最初通过以下进行对非靶向代谢物LC-MS峰的鉴别：i)将测得的保留时间和质量与每批中分析的参考代谢物的混合物进行匹配；ii)匹配已经使用博德研究所方法表征的>600种化合物的内部数据库；以及iii)将精确质量仅与>40000种代谢物的外部数据库进行匹配(人类代谢物组数据库v3)(Wishart等人,《核酸研究(Nucleic Acids Res.)》41:D801-7,2013)。通过分析参考标准物(如果有的话)确认与外部数据库相匹配的化合物。

人口统计学：

收集与参与者年龄和性别有关的信息，作为回顾为了筛选做出的病历的一部分(参见下文)。在第1次访视时收集种族。

粪便钙卫蛋白：

使用基于单克隆抗体的ELISA测量粪便钙卫蛋白，所述基于单克隆抗体的ELISA已经在广泛的动态范围内展现出优异的线性度(瑞士波尔曼实验室(BohlmannLaboratories,Switzerland))(Burri.,等人,《临床化学学报(Clin Chim Acta)》416:41-7,2013)。

血浆细胞因子：

如先前所报告的，使用高灵敏度基于珠粒的多重测定法(使用Luminex的毫复合多重测定法(Milliplex Multiplex Assay))测量表示先天性和适应性免疫反应的十三种血浆细胞因子(Dorn等人,《身心医学(Psychosom Med)》78:646-56,2016)。

纤维摄入量：

在基线以及第4周和第8周进行三次未经宣布的24小时膳食回访访谈，以允许在平常纤维摄入量层次(高/低)内随机选择患者并确定平常膳食的差异是否与对2′FL的不同反应相关联。膳食回访是由专家访问员使用USDA的自动化多遍法(Automated Multiple PassMethod)(AMPM)进行的，以确保准确一致地捕获参与者报告的食物和数量(Moshfegh等人,《美国临床营养学杂志(Am J Clin Nutr)》88:324-32,2008)。使用研究用营养数据系统(Nutrition Data Systems for Research)(NDSR)(明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学营养协调中心)软件以及食物数据库来评估每日总能量、常量营养素和纤维摄入量以及所食用的食物组份(Sievert等人,《临床对照试验(Control Clin Trials)》10:416-25,1989)。

FUT2分泌者状态：

在感染性和炎性病状两者中并且在相对的方向上牵扯到FUT2分泌者状态。FUT2+(分泌者)个体患轮状病毒和诺如病毒胃肠炎的风险增加(Currier等人,《临床传染病杂志》(Clin Infect Dis)》60:1631-8,2015；Payne等人,《美国医学协会杂志-小儿科》169:1040-5,2015)，而FUT2-(非分泌者)个体患CD的风险增加(McGovern等人,《人类分子遗传学》19:3468-76,2010)。此外，即使在不存在粘膜炎症的情况下，FUT2非分泌者也可以表现出包含双歧杆菌在内的2′-FL靶标微生物群减少(Rausch等人,《美国国家科学院院刊(Proc NatlAcad Sci USA)》108:19030-5,2011；Tong等人,《ISME杂志(ISME J)》8:2193-206,2014；Wacklin等人,《公共科学图书馆综合》2011,6:e20113；Wacklin等人,《公共科学图书馆综合》9:e94863,2014)。可以通过基因型或表型来测量分泌者状态。在美国的基因分型涉及对FUT2基因(rs601338)中单核苷酸428G>A多态性进行分析。23％的美国人对于这种失活突变是纯合的，这导致缺乏岩藻糖基化肠道碳水化合物。在表型上，可以通过使用Ulexeuropaeus-1(UEA-1)凝集素酶免疫测定法检测整个唾液样本的“分泌者碳水化合物”来测量非分泌者状态。UEA-1免疫测定法检测FUT2基因酶的α1,2-岩藻糖连接产物(Kazi等人,《传染病杂志(J Infect Dis)》215:786-789,2017；Morrow等人,《小儿肠胃病学与营养杂志》158:745-51,2011)。研究发现，一些FUT2+分泌者个体—所述个体在遗传上能够合成分泌者碳水化合物—产生了少量的分泌者碳水化合物，并且看起来在表型上类似于非分泌者个体。因此，在这项研究中，测量了FUT2基因型和表型两者。

安全性和其它评估

在征募之前，出于筛选目的，执行以下项。

病历回顾：

回顾关于潜在参与者的现有信息，以确定性别、年龄、诊断、当前药物、用药史、副发病变和过敏史。

执行以下评估和程序以确定参与研究的资格(患者群体)并在整个研究过程中获得安全性数据：

体格检查和生命体征：

在每次研究访视时进行体格检查。收集生命体征，并且生命体征包含体温、心率、呼吸率和血压。在这些访视中还收集体重。

血液采集：

抽取血液样本并分析血液样本的CBC、CMP和ESR

尿液采集：

能够怀孕的女性参与者在基线访视时进行尿液妊娠测试。

唾液样本：

在第1次访视时收集唾液样本，以测量FUT2表型分泌者状态。

加权小儿克罗恩病活动度指数(wPCDAI)和小儿溃疡性结肠炎活动度指数(PUCAI)：

分别利用wPCDAI和PUCAI来测量CD组和UC组的临床疾病活动度。这些wPCDAI和PUCAI已经在小儿IBD群体中得到验证，针对临床缓解和复发具有已确立的分割点。在基线以及第4周、第12周和第20周获得wPCDAI和PUCAI得分(Turner等人,《炎症性肠病》15:1218-23,2009；Turner等人,《肠胃病学》133:423-32,2007)。对于wPCDAI和PUCAI两者，在基线和第4周需要<10的值，以满足稳定临床缓解的准入标准。

IMPACT III：使用IMPACT-III问卷来测量在基线以及第4周、第8周和第20周的生活质量(QOL)。IMPACT-III已经在IBD群体中得到验证，总得分具有优异的可靠性(Otley等人,《小儿肠胃病学与营养杂志》35:557-63,2002；Otley等人,《炎症性肠病》12:684-91,2006)。使用144或更高的得分作为指示良好的生活质量。

GSRS问卷：

利用GSRS问卷来跟踪患者报告的2′-FL耐受性度量，包含腹痛、恶心、便溏和胀气。在最近的RCT中接受20-g剂量的2′-FL的健康成人中，这些参数适度增大，但在较低剂量的2′-FL下并无变化。在每次研究访视时为每个参与者提供GSRS问卷。然后，每个参与者在治疗(第4周到第8周)期期间每周收集GSRS问卷。通过范围为(1)无症状到(7)严重症状的七点李克特量表来报告这15种胃肠症状的严重程度，并且计算每个参与者在基线到第4周、第4周到第8周以及第8周到第20周的时间段内的平均得分。

包含每日膳食纤维摄入量的平常膳食：

在基线以及第4周和第8周进行三次未经宣布的24小时膳食回访访谈，以允许在平常纤维摄入量层次(高/低)内随机选择患者并确定平常膳食的差异是否与对2′FL的不同反应相关联。膳食回访是由专家访问员使用USDA的自动化多遍法(AMPM)进行的，以确保准确一致地捕获参与者报告的食物和数量(Moshfegh等人,《美国临床营养学杂志》88:324-32,2008)。使用研究用营养数据系统(NDSR)(明尼苏达州明尼阿波利斯市明尼苏达大学营养协调中心)软件以及食物数据库来评估每日总能量、常量营养素和纤维摄入量以及所食用的食物组份(Sievert等人,《临床对照试验》10:416-25,1989)。在研究过程中，鼓励患者维持稳定的膳食。

血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白：

测量血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白以分别评估全身炎症和粘膜炎症。使用高灵敏度基于珠粒的多重测定法测量表示先天性和适应性免疫反应的十三种血浆细胞因子。使用基于单克隆抗体的ELISA测量粪便钙卫蛋白，所述基于单克隆抗体的ELISA在比其它可用测定试剂盒更宽的动态范围内展现出优异的线性度。

统计学注意事项

目的1研究确定了2′-FL施用在接受维持抗TNF疗法的稳定缓解的CD患者和UC患者中是否安全且耐受性良好。目的2研究集中于测量2′-FL在将微生物群落转向更大的双歧杆菌丰度和丁酸盐产量以及如分别通过血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白测量的减少全身炎症和粘膜炎症方面的功效。这包含粪便微生物元基因组学、元转录组学和代谢组学。这些在第4周、第8周和第20周进行测试。采用与当前的PROTECT、RISK和HMP2研究相同的方法(综合HMPRNC.,《细胞宿主微生物》16:276-89,2014)。

目的1：定义2′-FL在IBD中作为膳食补充剂的剂量依赖性安全性和耐受性。预计2′-FL作为IBD缓解的患者的膳食补充剂是安全且耐受性良好的。

主要目标1终点：在第4周与第8周之间在每个给药组内进行2′-FL或葡萄糖补充的情况下耐受性的GSRS症状得分的变化。

一个或多个次要目标1终点：临床复发：使用用于CD患者的wPCDAI和用于UC患者的PUCAI、血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白。

目的2：定义2′-FL在IBD中作为膳食补充剂的剂量依赖性功效。预计2′-FL以剂量依赖性方式增加粪便双歧杆菌的丰度和丁酸盐。

主要目标2终点：在第4周与第8周之间在每个给药组内进行2′-FL或葡萄糖补充的情况下粪便双歧杆菌属丰度的变化。

次要目标2终点：在第4周与第8周之间在每个给药组内进行2′-FL或葡萄糖补充的情况下，包含丁酸盐的粪便SCFA、包含肠杆菌科的促炎分类群、血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白的变化。

样本量确定

CD或UC内每个2′-FL给药组20名参与者的样本量是基于主要功效终点，即粪便双歧杆菌的增加，如目标2所描述的。目标1的主要终点是在2′-FL给药组和葡萄糖安慰剂组中的每个组中GSRS耐受性得分的平均变化。在最近的健康成人2′-FL RCT中，与2g葡萄糖安慰剂组相比，在20g 2′-FL组中，每个给药组10名参与者足以展现出轻度GI症状增加。这包含在20g 2′-FL组中，平均(SD)每日排便频率从1.3(0.3)增加到1.6(0.4)。在每个2′-FL给药组有20名CD或UC参与者并且假设基线总GSRS得分为2.5并且安慰剂无变化的情况下，应当针对总GSRS得分的线性变化检测跨给药组的差异：在a＝0.05(双侧)并且效力＝0.80时，差异小到1g 2′-FL为0.2个单位、5g 2′-FL为0.7个单位并且10g 2′-FL为1.25个单位。另外，如果平均差/标准偏差(即标准化效果量)不超过1.25，则在将前10名受试者随机分配到安慰剂和1g 2′-FL后，应当能够检测到统计效力足以检测到GSRS总分增加两倍。例如，如果汇集的标准偏差不超过SD＝2，则统计效力应当足以检测到安慰剂与1g 2′-FL之间的总GSRS得分差异为2.5。考虑到随机分配给安慰剂的数量更大，因此在第2阶段实现了更大的效力。假设放弃率或不可评估的比率为20％，并且因此征募了100名CD参与者和100名UC参与者。

对来自接受英夫利昔单抗并且粪便钙卫蛋白水平<250μg/g的小儿和年轻成人CD患者的鸟枪元基因组序列数据的检查表明，本研究中双歧杆菌丰度的基线可变性可以高达SD＝10.6％(Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015)。基于以下假设进行样本量确定：6.8％的基线平均双歧杆菌丰度；在安慰剂的平均双歧杆菌丰度为6.8％、1g 2-FL为7.6％、5g 2-FL为10.7％并且10g 2-FL为14.6％时的预计线性剂量反应；双歧杆菌丰度为10.6％时的汇集标准偏差；以及到给药组的均等分配。因此，对于a＝0.05(双侧)和效力＝0.80，每个组共有20名患者允许检测对在与报告的成人的水平相对应的水平下的干预的反应的平均差。如果双歧杆菌丰度的变化更接近在健康成人中观察到的变化，则实现更大的效力。

关于相关生物变量的考虑.

可以影响2′-FL安全性和功效的生物变量包含年龄、性别、种族/民族、FUT2分泌者状态、对CD或UC的IBD诊断、膳食纤维摄入量、如通过粪便钙卫蛋白测量的粘膜炎症、以及基线微生物群落(Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015；Currier等人,《临床传染病》》60:1631-8,2015；Tong等人,《ISME杂志(ISME J)》8:2193-206,2014；Wacklin等人,《公共科学图书馆综合》6:e20113,2011)。在这些变量中，对CD或UC的IBD诊断以及膳食纤维摄入量可能有最大的影响。因此，在每个给药组中征募足够多的患有CD或UC的参与者，以独立地评估这些变量，并且使平常膳食纤维摄入量的这四个组在征募方面达到平衡。征募相等数量的11岁和以上的男性与女性以及与总的IBD人口成比例的高加索人(90％)和非洲裔美国人(10％)受试者。

分析用人群

初级分析是基于符合方案，符合方案仅包含服用了其被随机分配到30个2′-FL剂量中的至少24个2′-FL剂量的患者(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。二级分析是基于意向性治疗(ITT)模式，其中每个患者均别纳入其被随机分配到的组中。

统计分析

通用方法

使用描述性统计和图形分析来描述在每个时间点跨这四个组的GSRS耐受性得分、临床复发率、疾病活动度指数得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白和QoL。

对主要目标终点的分析

主要安全性结果利用了描述性统计和图形分析，所述描述性统计和图形分析用来描述在每个时间点跨这四个组的关于腹痛、恶心、便溏和胀气的临床复发率、疾病活动度指数得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白和耐受性得分。对耐受性的初级确定是基于胃肠道症状评定量表(GSRS)，这是在最近的健康成人2′-FL RCT中使用的相同耐受性度量(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。利用在第4周与第8周之间在葡萄糖安慰剂组的临床复发率和GSRS变化来评估每个剂量的2′-FL的安全性和耐受性。如果与葡萄糖安慰剂组相比，观察到CD或UC 2′-FL给药组的GSRS增加两倍，则得出所述剂量耐受性不佳的结论。如果CD或UC 2′-FL给药组中的另外两名受试者经历临床复发，超过了在葡萄糖安慰剂组中观察到的临床复发率，则得出剂量不安全的结论。

主要功效结果是在补充之前和之后跨给药组的粪便双歧杆菌丰度的平均变化差异。使用线性混合效应回归检查双歧杆菌丰度的差异，其中时间乘治疗相互作用项(time-by-treatment interaction term)提供了对如目标1所描述的平均变化的测试。使用线性对比对跨具体给药组的差异的事后测试进行比较，重点是鉴别出增加2-FL剂量的线性趋势。分别对CD患者和UC患者进行测试。使用用于高维数据的排序和统计学习方法来鉴别出微生物群落结构对2′-FL补充的反应的差异。

对次要目标终点的分析

次要安全性和耐受性结果检查了在补充之前和之后跨给药组在疾病活动度指数得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白、耐受性得分和QoL方面的平均变化的差异。使用线性混合效应回归(LMER)检查差异，其中时间乘治疗交互作用项提供了对平均变化的测试。使用线性对比对跨具体给药组的差异的事后测试进行比较，重点是鉴别出安全性和耐受性是否在较高的给药水平下受到影响。分别对CD患者和UC患者进行测试，以评估疾病表型对治疗的差别反应。如果观察到明显的差异，则进行正式的交互测试。将在第12周收集的安全性和耐受性度量并入LMER框架中，以检查随访时症状的稳定性。LMER框架还用于通过在受试者体内嵌套观察和根据给药组测试斜率差异来测试GSRS耐受性的每周变化率的差异。与时间的潜在非线性关联使用图形方法和模型拟合统计进行识别并且视情况使用多项式项或限制性立方样条进行建模。使用费希尔精确测试，比较2′-FL干预组中的各个组之间在第8周临床复发率方面的差异。使用对配对数据的精确测试进行对第4周与第8周之间的复发次数的剂量内比较。基于最近在健康成人中的2′-FL RCT，预计在CD组和UC组两者中，与葡萄糖安慰剂相比，三个剂量的2′-FL中的每一个均为安全且耐受性良好的。预计FUT2分泌者和非分泌者对2′-FL剂量中的每一个的安全性和耐受性表现出类似的特征。

LMER还用于测试次要功效结果在补充之前和之后的平均差，包含粪便钙卫蛋白、GI症状耐受性得分、血浆细胞因子和肠杆菌科。基于最近在健康成人中的RCT，预计在以10g剂量补充2′-FL后，在第8周检测到粪便双歧杆菌丰度增加两倍并且包含肠杆菌在内的变形菌门内的分类群显著减少。最近的小儿CD研究展现出，尽管如通过粪便钙卫蛋白测量的那样粘膜炎症减少，但在抗TNF诱导疗法的8周内粪便双歧杆菌的总均值(SD)丰度并无变化(基线：6.5(14.8)对比第8周：6.8(10.6))。因此，预计进行葡萄糖补充并未改变粪便双歧杆菌丰度从而示出了2′-FL反应的特异性，并且在1g和5g 2′-FL剂量下的变化较小从而展现出剂量依赖性。与产粪便SCFA微生物的增加相一致，预计SFCA分析检测到在补充2′-FL的情况下粪便丁酸盐浓度显著增加。由于婴儿配方奶粉的2′-FL补充已经被示出为减少了健康新生儿的循环血浆细胞因子，因此预计2′-FL补充还以剂量依赖性方式减少了血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白两者，而不在进行葡萄糖补充时有所改变。预计FUT2非分泌者表现出2′-FL补充具有更大益处的趋势。

安全性分析

基于针对ImproveCareNow(ICN)质量改善协同组织(Quality ImprovementCollaborative)收集的来自IBD患者群体管理报告的数据，预计接受稳定维持抗TNF疗法的患者中不超过10％的患者在四周的时间内经历临床复发(Minar等人,《炎症性肠病》22:2641-2647,2016)；Minar等人,《小儿肠胃病学与营养杂志》62:715-22,2016)。针对三个剂量的2-′FL中的每一个以及葡萄糖安慰剂，确定经历临床复发的受试者的数量。利用在CD或UC葡萄糖安慰剂组内使用GSRS问卷收集的临床复发率和GI症状耐受性得分变化来评估每个剂量的2′-FL的安全性和耐受性。如果CD或UC给药组中的另外两名受试者经历临床复发，超过了在安慰剂组中观察到的临床复发率，则得出所述剂量不安全的结论。类似地，如果在CD或UC给药组经历中，与安慰剂组相比，观察到使用GSRS问卷收集的GI症状耐受性得分显著增加两倍，则得出所述剂量耐受性不佳的结论。

基线描述性统计

使用描述性统计和图形分析来描述研究开始时跨这四个组的临床和人口统计学特性、FUT2分泌者状态和膳食纤维摄入量、以及基线GSRS耐受性得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白、粪便微生物群落和功能以及Qol。

计划的中期分析

中期分析评估了在将参与者随机分配到下一个最高剂量之前每个2′-FL剂量的安全性和耐受性。使用分阶段方法将患者随机分配到层次内的安慰剂组别或治疗组别，其中在第1阶段随机化中，安慰剂或1g之比为1:1；在第2阶段中，安慰剂、1g、5g之比为1:1:2；并且在第3阶段中，安慰剂、1g、5g、10g之比为1:1:2:4，从而将预计的总共20名CD参与和20名UC参与者随机分配到每个给药组。以不断变化的分配比进行连续分阶段允许评估最低给药组的安全性和耐受性，之后随机化在下一个最高剂量下开始。如果给药/疾病表型组经历了足够的安全事件或耐受事件，则终止对给药/疾病表型组和任何更高给药组的分配。使用大小为2、4和8的自然块分别在第1阶段、第2阶段和第3阶段将患者随机分配到层次内的给药组，并且在每个阶段选择最佳随机化方案以确保平衡。独立的统计员会生成随机数并将计算机生成的列表提供给药房以进行配药。这种方法的优点是，其允许在移动到更高剂量之前评估安全性和跨可能影响治疗反应的各种因素的平衡。考虑到试验的持续时间较短，当在稍后的时间点将患者随机分配到较高给药组时，不太可能出现偏差。在每个阶段纳入随机分配到安慰剂组和较低给药组的患者允许测试并考虑到任何观察到的队列/时间效应。

子组分析

初级目的1分析是基于符合方案，符合方案仅包含服用了其被随机分配到28个2′-FL剂量中的至少24个2′-FL剂量的患者(Elison等人,《英国营养学杂志》116:1356-1368,2016)。二级分析是基于意向性治疗(ITT)模式，其中每个患者均被纳入其被随机分配到的组中。使用描述性统计和图形分析来描述在每个时间点跨这四个组的GSRS耐受性得分、临床复发率、疾病活动度指数得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白和QoL。安全性和耐受性结果检查了在补充治疗之前和之后跨给药组在GSRS、疾病活动度指数得分、血浆细胞因子、粪便钙卫蛋白和Qol方面的平均变化的差异。临床复发被定义为在第4周与第8周之间，wPCDAI增加20分或更多，并且PUCAI增加15分或更多(Haberman等人,《临床研究杂志》124:3617-33,2014)；Holscher等人,《营养学杂志》；2015,145:2025-32；Schirmer等人,《细胞》167:1125-1136e8,2016；Wishart等人,《核酸研究》41:D801-7,2013)。还分别检查了针对CD的疼痛和大便以及针对UC的大便和血液的关键患者报告结果(PRO)组成部分。耐受性的主要度量是GSRS跨给药组的平均变化。使用线性混合效应回归(LMER)检查差异，其中时间乘治疗交互作用项提供了对平均变化的测试。对于第4周到第8周的初级分析测试变化(即干预前后测试)，使用肯沃德-罗杰校正(Kenward-Roger correction)来获得F-测试的正确自由度和指定的非结构化相关结构。使用线性对比对跨具体给药组的差异的事后测试进行比较，重点是鉴别出安全性和耐受性是否在较高的给药水平下受到影响。分别对CD患者和UC患者进行测试，以评估疾病表型对治疗的差别反应。如果观察到明显的差异，则进行正式的交互测试。将在第12周收集的安全性和耐受性度量并入LMER框架中，以检查随访时症状的稳定性。LMER框架还用于通过在受试者体内嵌套观察和根据给药组测试斜率差异来测试GSRS耐受性得分的每周变化率的差异。与时间的潜在非线性关联使用图形方法和模型拟合统计进行识别并且视情况使用多项式项或限制性立方样条进行建模。使用费希尔精确测试，比较2′-FL干预组中的各个组之间在第8周临床复发率方面的差异。使用对配对数据的精确测试进行对第4周与第8周之间的复发次数的剂量内比较。基于最近在健康成人中的2′-FL RCT，预计在CD组和UC组两者中，与葡萄糖安慰剂相比，三个剂量的2′-FL种的每一个均为安全且耐受性良好的。这是通过展现出在2′-FL给药组中的每个2′-FL给药组与葡萄糖安慰剂组之间GSRS耐受性得分的平均变化或临床复发率并无差异来确定的。

初级目的2分析是基于符合方案，符合方案仅包含完成所有研究程序的患者，所述研究程序包含患者被随机分配的28个剂量的补充中的至少24个剂量的补充。二级分析是基于意向性治疗(ITT)模式，其中每个患者均被纳入其被随机分配到的组中。使用描述性统计来呈现跨这四个组的微生物群分类群和功能特征、粪便SCFA、血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白的差异。主要功效结果是在补充之前和之后跨给药组的粪便双歧杆菌丰度的平均变化差异。使用线性混合效应回归(LMER)检查双歧杆菌丰度的差异，其中时间乘治疗相互作用项提供了对如目标1所描述的平均变化的测试。使用线性对比对跨具体给药组的差异的事后测试进行比较，重点是鉴别出增加2-FL剂量的线性趋势。除了比较跨不同剂量组的双歧杆菌的相对丰度之外，还使用Flinger-Killeen同方差性测试评估双歧杆菌在患者体内的变化的差异。这些相对变化随后经由qPCR与绝对丰度测量结果的变化进行比较。分别对CD患者和UC患者进行测试。此外，以布雷柯蒂斯距离(Bray-Curtis distance)使用主坐标分析探索总群落组成的差异。随后鉴别出与对2′-FL补充的反应相关联的具体分类群和功能微生物特征。为此，使用适于微生物群落数据的线性建模系统，并控制影响微生物群落的主要因素，如年龄、民族和性别，并且考虑来自同一患者的多个样本(MaAslin:huttenhower.sph.harvard.edu/maaslin)。另外，通过比较具有足够覆盖范围的物种的SNP谱与其功能含义，检查患者组的菌株水平差异。LMER还用于测试次要功效结果在补充之前和之后的平均差，包含粪便钙卫蛋白、GSRS耐受性得分、血浆细胞因子、SCFA和肠杆菌科。基于最近在健康成人中的RCT，预计在以10g的剂量补充2′-FL后，在第8周检测到粪便双歧杆菌丰度增加两倍并且包含肠杆菌在内的变形菌门内的分类群显著减少。最近的小儿CD研究展现出，尽管如通过粪便钙卫蛋白测量的那样粘膜炎症减少，但在抗TNF诱导疗法的8周内粪便双歧杆菌的丰度并无变化(Lewis等人,《细胞宿主微生物》18:489-500,2015)。因此，与补充2′-FL的患者相比，预计补充葡萄糖的患者的粪便双歧杆菌丰度的变化度更小从而指示了2′-FL反应的特异性，并且在1g和5g 2′-FL剂量时的变化更小从而展现出剂量依赖性。预计代谢物分析检测到在补充10g 2′-FL的情况下粪便丁酸盐浓度显著增加。由于婴儿配方奶粉的2′-FL补充最近已经被示出为减少了健康新生儿的循环血浆细胞因子，因此预计2′-FL补充还以剂量依赖性方式减少了血浆细胞因子和粪便钙卫蛋白两者，而不在进行葡萄糖补充时有所改变(Goehring等人,《营养学杂志》146:2559-2566,2016)。随后进行分级全对全显著性检验(Hierarchical All-against-All significance testing)(HAllA:huttenhower.sph.harvard.edu/halla)，以鉴别出与SCFA、粪便钙卫蛋白和血浆细胞因子的变化相关联的各组细菌物种和功能。预计FUT2非分泌者表现出2′-FL补充具有更大益处的趋势。

探索性分析

以探索性方式测试年龄、性别、种族、第4周粪便钙卫蛋白和微生物群、平常纤维摄入量和FUT2分泌者状态的作用，以指导对多中心RCT的设计。计算描述性统计，并且模型分别针对这些子组中的每个子组拟合，如果观察到实质性差异，则考虑相互作用的正式测试。

其它实施例

本说明书中公开的所有特征可以以任何组合来组合。本说明书中公开的每个特征可以由用于相同、等同或类似目的的替代性特征替换掉。因此，除非另外明确说明，否则所公开的每个特征仅仅是通用系列的等同或类似特征的实例。

通过以上描述，本领域的技术人员可以很容易地确定本公开的实质特征，并且在不偏离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开作出各种变化和变更，以使本公开适于各种用途和条件。因此，其它实施例也在权利要求书范围内。

等同物

尽管本文已经描述和展示了若干个发明实施例，但本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文所描述的优点中的一个或多个优点的各种其它装置和/或结构，并且此类变型和/或修改中的每一个均被视为在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般来讲，本领域的技术人员将容易认识到，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和配置意味着是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导所用于的一种或多种具体应用。本领域技术人员仅使用常规实验就将认识到或能够确认本文所描述的具体发明实施例的许多等同物。因此，应理解，前述实施例是仅通过举例的方式来呈现的，并且在所附权利要求书和其等同物的范围内，发明实施例可以按与具体地描述和要求保护的方式不同的方式来实践。本公开的发明实施例涉及本文中描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法。另外，如果此类特征、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法并不相互矛盾，则两个或更多个此类特征、系统、物品、材料、试剂盒和/或方法的任何组合包含在本公开的发明范围内。

如本文所定义和使用的，所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用的方式并入的文档中的定义和/或所定义术语的普通含义。

本文所公开的所有参考文献、专利和专利申请都相对于每个参考文献、专利和专利申请被引用的主题通过引用的方式并入，这在一些情况下可以涵盖文档的全部内容。

除非清楚地作出相反指示，否则如本文在说明书和权利要求书中使用的，不定冠词“一个/种(a/an)”应被理解为是指“至少一个”。

如本文在说明书和权利要求书中使用的，短语“和/或”应被理解为是指这样结合的要素中的“任一个或两个”要素，即，要素在一些情况下联合地存在而在其它情况下分离地存在。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式解释，即这样结合的要素中的“一个或多个”要素。除了用“和/或”从句具体标识的要素，其它要素可以任选地存在，无论是与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性实例，当结合如“包括”等开放式语言使用时，对“A和/或B”的引用可以：在一个实施例中，仅指A(任选地包含除了B之外的要素)；在另一个实施例中，仅指B(任选地包含除了A之外的要素)；在又另一个实施例中，指A和B两者(任选地包含其它要素)；等。

如本文在说明书和权利要求中使用的，“或”应被理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当分隔列表中的项时，“或”或“和/或”应被解释为包容性的，即包含多个要素或要素列表中的至少一个要素、而且还包含其中的多于一个要素、以及任选地其它未列出的项。仅相反地清楚指示的术语，如“……中的仅一个”或“……中的恰好一个”或者当在权利要求中使用时“由……组成”将指包含多个要素或要素列表中的恰好一个要素。一般而言，当之前有排他性术语如“任一个”、“……之一”、“……中的仅一个”、或“……中的恰好一个”时，如本文所使用的术语“或”应当仅被解释为指示排他性替代形式(即，“一个或另一个，但非两者”)。当在权利要求书中使用时，“主要由……组成”应当具有如在专利法领域中使用的普通含义。

如本文在说明书和权利要求书中使用的，关于具有一个或多个要素的列表的短语“至少一个”应被理解为意指选自要素列表中的任一个或多个要素中的至少一个要素、但不一定包含要素列表内具体列出的每一个要素中的至少一个，并且不排除要素列表中的要素的任何组合。这个定义还允许可以任选地存在除了短语“至少一个”所指的要素清单内具体标识的要素之外的要素，无论与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或等同地，“A或B中的至少一个”，或等同地“A和/或B中的至少一个”)可以：在一个实施例中指至少一个，任选地包含多于一个A，而不存在B(并且任选地包含除B之外的要素)；在另一个实施例中指至少一个B，任选地包含多于一个B，而不存在A(并且任选地包含除A之外的要素)；在又一个实施例中指至少一个A，任选地包含多于一个A，以及至少一个B，任选地包含多于一个B(并且任选地包括其它要素)；等。

还应当理解，除非明确相反地指出，否则在本文所要求保护的包含多于一个步骤或动作的任何方法中，所述方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述了所述方法的步骤或动作的顺序。