粪菌移植应用及进展

现代实用医学2016年11月第28卷第11期• 1541 •粪菌移植应用及进展朱晟易，胡奕

•讲座与综述

doi:10.3969/j.issn.l671-0800.2015.11.069

【中图分类号】R57 【文献标志码】C 【文章编号】1671-0800(2015)11-1541-04

健康成年人消化道中有多达500多 种近1 014个微生物,整体重量可达1 kg 左右，能够促进新陈代谢，参与免疫系统 构成，预防病原菌侵袭，抵抗感染及炎 症，调节肠黏膜渗透率等,对人体产生重 要作用。生活方式，饮食,抗生素、质子 泵抑制剂等药物摄入对消化道菌群的构 成及多样性有重要影响，已有研究表明， 传染性、炎症性、功能性胃肠道疾病及肥 胖、糖尿病等代谢综合征与消化道菌群 紊乱等病理性变化密切相关[1],因而重建 正常消化道菌群成为这些疾病的治疗措 施之一。粪菌移植(FMT),即将健康捐 赠者粪菌移植入患者消化道内的一种疗 法，吸引了越来越多人的关注。FMT能 够有效治疗复发性及难治性艰难梭菌感 染(CDI),同时对炎症性肠病(IBD)、肠 易激综合征(IBS)、肝性脑病及代谢综合 征等也有积极的疗效。1 FMT的应用使用人新鲜粪便或粪水治疗消化道 疾病并非近代发明,早在我国东晋时期， 葛洪所著的《肘后备急方》中就有提到 “绞粪汁，饮数合至一二升，谓之黄龙汤， 陈久者佳”[a。明代李时珍在《本草纲目》 中也有用粪水治疗腹痛和严重腹泻的记 载。近代国外首见报道为Eiseman等[3] 运用粪水保留灌肠成功治疗1例小肠伪 膜性肠炎,但当时FMT并没有引起足够 的重视，直到其在治疗CDI中取得巨大 成功后才逐渐进入世人眼中。1.1 FMT与CDI CDI肠炎主要表现 为腹泻及伪膜性肠炎等，严重者表现为作者单位：313000浙江省湖州，湖州市第一人民医院通信作者：胡奕，Email: YY728358@163.com危及生命的暴发型肠炎，肠道菌群损伤 及其多样性降低在CDI病理中起重要作 用[4]。以往首选治疗方案为抗生素(甲硝 哒唑、万古霉素及非达霉素等)，但有 19%〜30%病例失败，即使首次治疗成 功的患者仍易复发，且每次复发后再行 抗生素治疗效果减弱，成功率递减高达 30%[5]。FMT用于治疗CDI的报道最早 在1983年由Schwan等发表于Lancet, 通过粪水灌肠成功治愈了复发性CDI[6]。 起初，FMT因其潜在的病菌传染可能及 人们对粪便制品本能的抗拒，不为世人 所看好，然而它在治疗复发性及难治性 CDI中取得的激动人心的成功弓丨起了越 来越多的关注。目前已有多项个案报道 及随机对照试验证实FMT能有效治疗 难治性及复发性CDI,且跟踪随访显示 FMT相关性感染等副作用发生率极低。 2013年，FMT用于难治性CDI的首次 随机对照试验由Van等[7]主持进行，43 例CDI患者随机分为3组，即单独万古 霉素疗法，万古霉素及灌肠疗法和万古 霉素及灌肠疗法，再加用通过十二指肠 鼻饲管注入粪菌制品;结果发现，第3组 治愈率达94%,而1组和2组分别只有 31%和23%。近期Rossen等®进行了 FMT治疗CDI的系统回顾分析，入组共 33个个案报道及两个临床对照试验，结 果发现FMT治疗CDI引起的腹泻成功 率高达90%,同时亚组分析显示免疫抑 制患者、高龄患者或合并有其他严重疾 病的患者疗效与普通患者差异无统计学 意义，治疗过程中无明显FMT相关性严 重不良反应产生。另一方面，与以往传 统观念不同，患者对于FMT的接受度也 比较高，一项问卷调查分析显示97%接 受过FMT的CDI患者如疾病复发仍愿 意接受FMT疗法，甚至53%患者愿意首 先选择FMT疗法而不是抗生素治疗[9]。1.2 FMT与IBD IBD是慢性复发性炎症性肠病，包括溃疡性结肠炎(UC)及 克罗恩病（CD)。已有动物及临床实验 证实肠道菌群稳态受损在IBD发病病理 中起重要作用，IBD患者菌群稳态及多 样性较正常人群差，典型的病理特征为 拟杆菌属、硬壁菌属等抗炎细菌减少，变 形菌属等致炎性细菌增多[1°],以往的 IBD治疗方案专注于调节免疫功能；但

这些治疗疗效不确定且存在潜在的致感 染，致瘤術别是淋巴瘤)等风险Afmt

在CDI治疗中取得巨大成功提示其可能 成为IBD的一种潜在治疗方案。1988 年Borody等[12]通过粪水灌肠治疗一例 自发性结肠炎，使其获得完全治愈，接下 来的27年跟踪随访患者结肠炎未复发; 1989年Bennef31同样通过大剂量粪水保 留灌肠治疗成功治疗了自身的UC，3个 月后结肠标本提示急性炎症治愈，同时6 个月未用其他药物情况下未观察到临床 复发。但不同于CDI，FMT用于IBD的 研究并不都是积极的结果，近期一项研 究入组了 50例UC患者，随机分为两组, 实验开始时及第3周通过鼻空肠管分别 注入自身粪水及健康捐赠者粪水，两组 应答率(临床缓解及Mayo评分下降彡1 分）分别为 41.2%及 25% (P=0.29) [14]。 Rossen等8]回顾了多项研究发现UC治

疗成功率波动范围20%〜92%,这些结 果提示FMT用于IBD患者疗效并不像 想象中那样确定,考虑到IBD与CDI在 临床表现及疾病病理等方面的差异，目 前套用CDI实验设计方案进行的IBD

实验取得的结果可能并不可靠，需要设 计全新的适合IBD的实验方案,患者及 粪便样品的准备，产品植入的途径、频 率、植入量，实验中抗生素的运用等实验 条件仍需进一步探究。1.3 FMT与IBS功能性胃肠病如IBS• 1542 •Modem Practical Medicine, November 2016, Vol. 28, No. 11等可能由于生活压力等引起脑-消化道轴 功能紊乱，导致肠道黏膜发生炎性改变, 肠运动改变，内脏性疼痛等。研究发现 IBS患者与健康人群®道菌群组成存在 差异，抗生素或益生菌制剂治疗IBS有 效[15]。FMT用于IBS的治疗研究尚在起 步阶段，一项包含13例难治性IBS患者 的小型研究中，运用FMT后70%患者可 缓解或治愈na，更大型的ms研究的实 验数据尚缺乏，目前检索到临床实验网 站(clinicaltrials.gov)上有 4 项以 “FMT” 和“ms”为关键字的相关实验，预定入组 人数分别为110、50、60和16例,这些目 标明确的更大型的样本研究将有助于揭 示FMT用于ms的有利表现。1.4 FMT与非消化系统疾病目前仅 有少数个案报道提示FMT疗法可用于 其他非消化系统疾病包括肝性脑病，抑 郁症，儿童自闭症，帕金森病，慢性疲劳 综合征，肌痉挛、肌张力障碍，代谢综合 征，肥胖及胰岛素抵抗等,Zev等[17]将患 者父亲捐献的粪菌制品通过肠造瘘口注 入1例15岁女性短肠综合征乳酸中毒 患者，发现治疗后血清乳酸从3.84〜 9.22 mrnol/L 降至< 0.25 mrnol/L, 4 个 月后患者体质量增加3 kg,在未服用其 他药物情况下6个月后随访无复发。1 例57岁男性轻度肝性脑病患者,终末期 肝病评分=10,给予每周1次共5次FMT 后发现患者主观食欲提高，生活质量显 著改善，血氨、抑制控制实验(ICT)、斯楚 普实验达到正常水平[18]。目前临床发现 孤独症患者(ASD)常伴随有消化系统症 状，且两者严重程度互相相关，同时发现 益生元、益生菌及抗生素等治疗ASD可 见短期改善，暂无FMT用于该疾病的进 一步研究报道。除个案报道外，目前已 有着眼于FMT用于“胰岛素抵抗/肥胖” 和“代谢综合征”的临床对照实验，这些 实验将大大拓展FMT的运用前景，2 FMT的方法学2.1捐赠者筛选FMT所用粪便标本 可来源于患者自身选择的或其他普通健 康捐赠者，早期一般推荐患者选择的捐 赠者如家庭成员等，这些捐赠者因与患 者处于同一生活环境但没有受到感染而被认为有健康的微生态环境，然而这种 捐赠者选择方式成功率低，耗时长。随 后有研究表明,CDI患者接受家庭成员捐 赠的粪菌及普通健康人群捐赠粪菌治愈 率差异无统计学意义（93.3%vs84%) 故目前通常选用普通健康捐献者粪菌。 捐献者入选前需经过一系列彻底的医学 评估及实验室检查，包括：高风险性行 为，纹身，违法用药及药物滥用史，6个 月内肢体受损，6个月内高危地区旅游 史,3个月内使用抗生素或免疫抑制剂, 患有IBD、IBS、便秘、腹泻、消化道肿瘤、 息肉、代谢综合征、系统性免疫疾病、或 有目前已知的传染病,消化道手术史，血 清人类免疫缺陷病毒（HIV)，肝炎系列 检测，粪便培养，常规及寄生虫等检查 等。能够成功通过筛查的捐赠者占比偏 低，在澳大利亚,116名自愿捐赠者只有 10%合格。Bums等[M发现一家大型粪 便银行中仅6%申请捐赠者合格，将近 50%合适的捐赠者粪便检测不合格，包 括检出（轮状病毒、万古霉素耐药肠球 菌、艰难梭菌、幽门螺杆菌、人芽囊原虫 及滋养子等)，1/3捐赠者因体质量指数, 抗生素使用史，高危地区旅游史,高风险 性交史等不合格。2.2给药途径捐赠者捐赠的新鲜粪 便送至处理机构，加入盐水或水混合成 混悬液，随后滤过去除明显大颗粒物质 以备用。预处理过的的粪菌制剂可以通 过以下方式注入患者体内:鼻胃管，鼻空 肠管、胃镜、小肠镜、结肠镜等内镜，灌® 等。不同给药方式各有其优缺点，通过 鼻胃管、鼻空®管方式侵害性最小，花费 最低,但易引起嗳气、呕吐等不适，且患 者主观接受度不高，通过结肠镜注入最 易被患者接受，同时能够直观的评价下 段结®炎症情况，发现有无其他病理性 疾病，故成为前期FMT治疗CDI中的 首选方式，但其存在花费高，需麻醉辅 助，还可能因操作引起其他并发症（穿 孔、出血等）等缺点。灌®方式简便易 行，培训后患者可自行操作,但存在灌® 后保留时间短，自行操作易污染等缺陷。 治疗成功率与给药途径密切相关，Gou­gh 等[19]发现灌肠方式成功率达 95%， 结 肠镜下注入成功率89%,鼻空肠管76%。还有研究发现给药位置的选择对疗效也 有影响：胃（81%),十二指肠/空® (86%)，盲肠/升结肠（93%),末端结肠 (84%)[21]。近期有推荐结合鼻空肠管及 结®镜两种方式同时给药，成功率可为 100%M。但上述给药方式始终存在操作 繁琐，需院内处理等不便，未来的FMT 可能更专注于开发新一代可口服的胶囊 状产品，目前已有相关成功案例报道， Youngster 等[2W2 d 内给予 20 例 CDI 受

试对象服用30枚FMT胶囊，1个疗程 后成功率达70%，未应答者再重复治疗 1个疗程后最终总成功率达到90%。2.3目前FMT产品目前混合粪菌制 品仍为最常用的产品，随着FMT的研究 扩大，粪便衍生产品及人造微生物制剂 等获得了飞速发展,理想的FMT产品需 要在保留目前产品效果的同时达到更容 易生产，能够严格控制及更易让人接受 的目标。现有新兴产品有:⑴高度提纯 的粪菌混悬液：混合粪菌制品高度提纯 过滤后获得没有粪便气味的液体状产 品，可低温长期储存，解冻后可通过结® 镜注入盲肠，也可用于灌肠或鼻空肠管 灌注，治疗CDI效果与混合粪菌制剂相 当641。（2)粪菌提纯冰冻后制成的胶囊 产品:Open-Biome公司将提取出的液体 冻干后封于胶囊内，制成可在一80'C条 件下储存的口服胶囊产品，但这款产品 可能在解冻时引起胶囊软化，从而可能 导致胶囊破损和内容物泄露（3)粪 便中提取出微生物芽孢制成的胶囊产 品：Seres Therapeutics公司从健康捐献 者粪便中萃取出包含50种芽孢的混合 物，大部分由非致病性及对CDI有拮抗 作用的梭状芽孢杆菌组成，这些芽孢混 合物被冻干后装入肠溶胶囊内制成口服 药品，可用作预防CDI复发B5]。（4)人工 培植的菌株制成的产品：目前有医药公 司正在开发从粪菌产品中分离出部分有 益菌株，在实验室条件下培养繁殖，制成 指向性较天然粪菌制品更高的人工合成 产品，其优势在于能够快速大批量的生 产，有一定的产业标准易于控制，获得有 效菌株后可在一定条件下培育，不需后 续更多的粪便捐赠，但也有治疗范围狭 窄，有效菌株多次繁殖后可能出现疗效