糞菌移植的研究進(jìn)展

關(guān)春迪，高孝忠，褚衍六

1. 濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái)264003； 2. 威海市立醫(yī)院

綜述

糞菌移植的研究進(jìn)展

關(guān)春迪1，高孝忠2，褚衍六2

1. 濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái)264003； 2. 威海市立醫(yī)院

糞菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)又被稱為糞便移植、糞菌治療、腸道微生物移植等，是指將健康人糞便中的功能菌群移植至患者胃腸道內(nèi)，重建具有正常功能的腸道菌群，以此治療腸道和腸道外疾病的過(guò)程。目前報(bào)道指出FMT已應(yīng)用于難辨梭狀芽孢桿菌(艱難梭菌)感染、潰瘍性結(jié)腸炎、克羅恩病、腸易激綜合征、能量代謝相關(guān)疾病等多種疾病的治療中。本文就FMT的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用基礎(chǔ)作一綜述。

糞菌移植；難辨梭狀芽孢桿菌；炎癥性腸病；腸易激綜合征；代謝性疾病

早在1 700多年前的東晉時(shí)期葛洪編著的《肘后方》以及明朝時(shí)期李時(shí)珍的《本草綱目》中就有提到利用黃龍湯治療嚴(yán)重腹瀉或食物中毒的內(nèi)容，但在近幾年人們才開始重視糞菌移植[1](fecal microbiota transplantation,FMT)在治療艱難梭菌感染、便秘、炎癥性腸病、代謝性疾病等多種疾病中的作用，F(xiàn)MT成為熱點(diǎn)，本文就FMT的應(yīng)用基礎(chǔ)及研究進(jìn)展作一綜述。

1 FMT的應(yīng)用基礎(chǔ)

人類的胃腸道內(nèi)存在300～500種細(xì)菌，粗略估計(jì)每克糞便中含有1012個(gè)細(xì)菌細(xì)胞[2]，大部分的腸道細(xì)菌為絕對(duì)厭氧菌，包括擬桿菌屬、雙歧桿菌屬、真桿菌屬、乳桿菌屬、消化鏈球菌屬、普氏菌屬、瘤胃球菌屬等[3]。飲食、環(huán)境、基因影響內(nèi)臟細(xì)菌的構(gòu)成[4]。這些微生物的功能包括復(fù)雜碳水化合物的消化、能量存儲(chǔ)、免疫功能和抵御病原體的入侵等。腸道共生菌群能夠通過(guò)一系列的局部作用或引起局部或系統(tǒng)水平的自身免疫抑制細(xì)菌定植。當(dāng)腸道菌群平衡因?yàn)槎喾N原因遭到破壞，就可引起多種疾病，如艱難梭菌的感染、炎癥性腸病、肥胖以及自身免疫性疾病、抑郁癥、自閉癥等腸外疾病。因此糞菌被稱“虛擬器官”，應(yīng)用FMT治療疾病也越來(lái)越多。

2 FMT的方法和途徑

FMT有多種不同的形式，上消化道通過(guò)鼻飼管或胃鏡。下消化道通過(guò)腸鏡、灌腸等，灌腸是最簡(jiǎn)單和更容易接受的方式。結(jié)腸鏡的方式因更接近病變部位，較灌腸更有效，F(xiàn)MT的量為5～300 g，通過(guò)上消化道途徑比通過(guò)下消化道腸鏡途徑用量少[5]。也有應(yīng)用口服的、膠囊式的和儲(chǔ)藏在-80 ℃冰凍的FMT，Youngster等[6]觀察了20例艱難梭菌感染患者，應(yīng)用口服的、膠囊式的和冰凍的FMT，結(jié)果未發(fā)生不良事件，14例患者(70%)在單膠囊的FMT后腹瀉得以緩解，6例無(wú)反應(yīng)者再治療后4例腹瀉緩解，總體腹瀉緩解率為90%(18/20)。但是這種方法的腹瀉緩解時(shí)間(平均4 d)比通過(guò)腸鏡或鼻飼管(平均2 d)方式長(zhǎng)。對(duì)于供體的選擇，有研究[7]證實(shí)患者指定的供體和標(biāo)準(zhǔn)的樣本未見明顯差異，新鮮樣本與冰凍樣本在感染清除率上無(wú)明顯不同。單次灌輸供體糞便感染清除率為86%。

3 FMT與難辨梭菌感染相關(guān)性腹瀉

艱難梭菌(Clostridium diffcile, CD)是一種厭氧的革蘭氏陽(yáng)性產(chǎn)毒素芽孢桿菌[3]。1935年最早被描述，艱難梭菌分有活力和芽孢兩種形式。致病菌株可產(chǎn)生腸毒素及細(xì)胞毒素，其介導(dǎo)上皮的損傷和胃腸道的炎癥是感染的主要原因[8]。健康者腸道正常菌群可通過(guò)多種機(jī)制影響艱難梭菌的發(fā)生和生長(zhǎng)[4]。但由于廣譜抗生素的應(yīng)用，以及高齡、住院時(shí)間長(zhǎng)、服用免疫抑制藥物或化療藥、近期腸道手術(shù)、炎癥性腸病、既往CDI病史以及應(yīng)用質(zhì)子泵抑制劑等原因[9]，艱難梭菌感染越來(lái)越普遍，甚至超越耐甲氧西林金黃色葡萄球菌成為醫(yī)院獲得性感染的主要病因。治療常用的抗生素有萬(wàn)古霉素、甲硝唑、利福昔明和非達(dá)霉素等[10]。但35%在最初改善之后復(fù)發(fā)，65%的患者形成慢性反復(fù)發(fā)作的慢性過(guò)程[11]。1958年最早報(bào)道應(yīng)用排泄物治療抗生素相關(guān)性腸炎[12]。近幾年隨著其廣泛應(yīng)用，2013年10月29日，歐洲臨床微生物和感染病學(xué)會(huì)(ESCMID)更新的艱難梭菌感染(Clostridium difficile infection，CDI)治療指南，指出對(duì)于多次復(fù)發(fā)CDI，強(qiáng)烈推薦使用FMT[13]。

對(duì)于FMT治療CDI的效果，很多研究者進(jìn)行了研究。Gough等[14]系統(tǒng)性回顧了27項(xiàng)病例分析和報(bào)道，共317例患者，成功率為92%。另有研究稱應(yīng)用FMT治療CDI引起的偽膜性腸炎緩解率為94%，而應(yīng)用萬(wàn)古霉素僅有31%緩解率[15]。 另有研究者[16]研究了70例艱難梭菌患者，他們采用腸鏡將志愿者的新鮮糞便灌輸入盲腸。70例患者中66例(94%)患者緩解，其中難辨梭狀芽胞桿菌核糖核酸型027感染的患者緩解率達(dá)89%。 2011年一篇綜述[17]總結(jié)了22項(xiàng)報(bào)道，包括239例患者，其中暴發(fā)性、復(fù)發(fā)性CDI緩解率為87%(145/166)。一篇對(duì)于11個(gè)非對(duì)照研究的Meta分析[18]， 包括273例患者，其加權(quán)混合緩解率為89.1%(95%CI：84%～93%)， 并且對(duì)高質(zhì)量研究小組內(nèi)分析其緩解率依然很高。雖然有很多文章報(bào)道了FMT的安全性和可行性，就FMT對(duì)于復(fù)發(fā)性的CDI治療價(jià)值高于傳統(tǒng)療法這一說(shuō)法尚缺乏隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[7]。此外，多種因素影響FMT治療CDI的成功率。

年齡對(duì)于CDI的治療是否有影響？有研究[19]稱FMT治療兒童CDI患者累積的長(zhǎng)期的成功率(關(guān)于糞便隱血試驗(yàn)的成功率)是89.4%，與成人相似，無(wú)1例并發(fā)癥報(bào)道。另有研究115例60～101歲的成年人隨訪時(shí)間2月～5年CDI緩解率89.6%，且年輕者和年長(zhǎng)者治愈率無(wú)顯著差異[20]。

4 FMT與炎癥性腸病

炎癥性腸病(inflammatory bowel diseases, IBD)是慢性、復(fù)發(fā)性、非特異性腸道炎癥[21]。主要包括克羅恩病(Crohn’s disease,CD)和潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)。IBD藥物治療方法有柳氮磺胺吡啶、氨基水楊酸鈉、類固醇激素、免疫抑制劑和生物治療。但是許多患者復(fù)發(fā)或有嚴(yán)重的不良反應(yīng)，甚至許多患者需要手術(shù)治療。近期研究[22]發(fā)現(xiàn)，對(duì)于腸道菌群失衡的自身免疫反應(yīng)的異常激活可能是IBD的潛在機(jī)制。調(diào)節(jié)菌群的治療方法開始被研究，包括抗生素、益生菌、益生元、合生元，但都因療效不佳僅作為輔助治療[23]。1989年首例UC患者接受FMT治療后出現(xiàn)持續(xù)性的臨床和組織病理學(xué)治愈[24]。

但是關(guān)于FMT治療IBD的研究較CDI明顯減少，Kunde等[25]首次研究了對(duì)UC患者實(shí)行FMT的可行性及安全性。調(diào)查了10例兒童患者，7～21歲，輕中度UC，經(jīng)過(guò)5 d糞菌灌腸，無(wú)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生，輕(胃腸脹氣、腹瀉、大便帶血等)、中度(發(fā)熱等)不良事件具有自限性。另有一項(xiàng)系統(tǒng)綜述[26]描述了FMT可使63% IBD患者得到臨床緩解，76%患者可以停用藥物治療，消化道癥狀減輕。 但也有研究[27]顯示5例中重度UC患者FMT 12周后無(wú)緩解，僅1例有積極的臨床反應(yīng)。但當(dāng)IBD標(biāo)準(zhǔn)治療方案失敗時(shí)FMT仍是潛在的、安全有效的治療方案。與CD相比，UC的病變主要限于黏膜與黏膜下層，有效性更強(qiáng)，但這需要更深入的研究。

一項(xiàng)系統(tǒng)分析[26]查找了5 320篇相關(guān)文獻(xiàn)，共17篇滿足條件，無(wú)1例為對(duì)照試驗(yàn)。9例選擇FMT治療IBD，8例治療IBD患者發(fā)生的感染性腹瀉。17篇文章報(bào)道了41例患者(27例UC、12例CD、2例未分型)。隨訪時(shí)間2周～13年。均經(jīng)腸鏡或灌腸(26/33)、腸內(nèi)管(7/33)移植。疾病癥狀緩解率為76%(19/25)，停用IBD藥物治療(13/17),疾病消除(15/24)。一項(xiàng)Meta分析[28]共包括18項(xiàng)研究(9個(gè)隊(duì)列研究，8個(gè)案例研究，1個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn))包括122例患者(79例UC，39例CD，4例IBD未分型)，隨訪期間45%(54/119)患者臨床緩解，隊(duì)列研究中混合比例的患者緩解率為36.2% (95%CI：17.4%～60.4%)。小組分析UC臨床緩解率為22% (95%CI：10.4%～40.8%)，CD緩解率為60.5%(95%CI：28.4%～85.6%)。 雖有大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，但都缺乏隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，因此，對(duì)于FMT治療IBD仍需進(jìn)一步的研究。

5 FMT與其他疾病的關(guān)系

功能性胃腸病臨床很常見，尤其是腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)，其病因是多因素的。目前也有研究將FMT試用于其治療中。一項(xiàng)研究[29]針對(duì)45例有慢性便秘的IBS患者應(yīng)用FMT后，隨訪9～19個(gè)月期間，60%的患者能夠正常規(guī)律排便。

慢性便秘也是常見疾病，腸道菌群與其形成也有很大的關(guān)聯(lián)，故一研究[30]將FMT應(yīng)用于45例慢性便秘患者，通過(guò)腸鏡及第2天單次糞菌灌腸，40例患者FMT之后排便、腹脹、腹痛迅速緩解。18例患者FMT之后9～19個(gè)月排便仍正常。

此外有研究[31]認(rèn)為腸道菌群通過(guò)影響人體代謝可能導(dǎo)致肥胖、胰島素抵抗，甚至2型糖尿病。因而FMT也可改善胰島素的敏感性。但因缺乏資料，證據(jù)尚不確鑿。

我國(guó)學(xué)者[32]報(bào)道了1例35歲患者，經(jīng)多次周轉(zhuǎn)最終確診為嗜酸細(xì)胞性胃腸炎，患者接受FMT和口服強(qiáng)的松治療，經(jīng)隨訪，患者消化道癥狀消失。

6 FMT的應(yīng)用現(xiàn)狀

FMT主要在澳、北美和歐洲的少數(shù)醫(yī)院和診所實(shí)施，在中國(guó)，現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)的FMT則始于2012年張發(fā)明等[33]對(duì)“FMT”的詮釋、推介和應(yīng)用。 2013 年第一次報(bào)道了用FMT治療1例重度CDI患者。在美國(guó)，食品及藥品監(jiān)督局(FDA)鼓勵(lì)開展FMT的機(jī)構(gòu)提交IND (試驗(yàn)性新藥) 的申請(qǐng)，但作為療效突出的治療方法，對(duì)于治療重度CDI 則不需要申請(qǐng)。在我國(guó)，這項(xiàng)技術(shù)的審批、應(yīng)用及知情同意尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的法律法規(guī)還需進(jìn)一步完善。雖然本文已詳細(xì)闡述了FMT在上述疾病中的應(yīng)用及其治療效果，但也有質(zhì)量和安全性難以控制、無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、糞菌標(biāo)本不能長(zhǎng)期保存、供體篩選過(guò)程復(fù)雜等缺陷[34]，有待在以后的發(fā)展中得以解決。

7 FMT的應(yīng)用前景

FMT在CDI、IBD、IBS以及代謝性疾病等多種疾病的治療中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，很多專家也對(duì)其治療效果及方案進(jìn)行了研究，由此可見FMT遠(yuǎn)大的應(yīng)用前景。Petrof等[35]從健康人糞便中分離出33種細(xì)菌, 培養(yǎng)后制成細(xì)菌混合物, 通過(guò)FMT途徑成功治愈2例復(fù)發(fā)性艱CDI, 從而揭示了FMT新的發(fā)展方向—糞人工組合菌群治療(synthetic microbiota transplantation, SMT)。即通過(guò)人工培養(yǎng)特定的細(xì)菌，并組合成最佳比例和數(shù)量, 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化SMT, 不但可確保細(xì)菌來(lái)源的安全性和可控性，進(jìn)行有效質(zhì)控，減少供體篩查環(huán)節(jié)，而且還可以將人工合成的細(xì)菌做成凍干粉或膠囊的形式直接口服或經(jīng)內(nèi)鏡輸入。雖然如此，F(xiàn)MT的進(jìn)一步發(fā)展仍需更深入的探索。

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(責(zé)任編輯：陳香宇)

Research progress of fecal microbiota transplantation

GUAN Chundi1, GAO Xiaozhong2， CHU Yanliu2

1. Binzhou Medical College, Yantai 264003; 2. Weihai Municipal Hospital, China

Fecal microbiota transplantation (FMT) is also called fecal transplantation, fecal bacteriotherapy or intestinal microbiota transplantation, which can restore the normal microbial composition by introducing fecal microbiota obtained from a healthy donor into a patient for treating some gastrointestinal or extradigestive diseases. So far, FMT is applied to treat clostridium diffcile infection (CDI), ulcerative colitis, Crohn’s disease, irritable bowel syndrome， metabolic disorders and so on. This article aims to give an overview about the clinical application of FMT and its application foundation.

Fecal microbiota transplantation; Clostridium diffcile infection; Inflammatory bowel disease; Irritable bowel syndrome; Metabolic diseases

高孝忠，教授，主任醫(yī)師，研究方向：消化系疾病診療。E-mail: xzgaoweihai@sina.com

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.05.024

R574.62

A

1006-5709(2016)05-0578-04

2015-08-17