糞菌移植在胃腸疾病及非胃腸疾病臨床應用研究的證據現狀

李甜甜，李東穎，李建生

近年來，隨著研究者深入地理解腸道菌群及其對宿主疾病和健康的意義，糞菌移植（FMT）受到越來越多的關注。腸道菌群能調節宿主的許多重要功能，通過FMT轉移整個微生物群除了可以改善諸如難辨梭菌感染（CDI）、炎癥性腸病（IBD）等疾病外［1］，FMT還可用于治療其他很多疾病，如慢性疲勞綜合征、帕金森病、肥胖、代謝綜合征及多發性硬化癥［2］。本文就FMT的臨床應用研究的證據現狀做一綜述。

1 FMT與CDI

難辨梭菌是導致醫院感染的危險微生物。目前，CDI的治療藥物為甲硝唑或萬古霉素。然而，CDI的復發風險很高，有10%～20%的患者在治療后8周內發生第1次復發，40%～65%的患者在治療后8周后復發，這些患者常對傳統的萬古霉素及甲硝唑治療無應答。因此，長期以來臨床一直在關注旨在重建共生菌群的治療理念［3］。EISEMAN等［4］第1次報道了4例偽膜性結腸炎患者接受了糞便灌腸治療。在接下來的幾十年中，幾項病例報告和小型研究強化了FMT能有效治療難辨梭菌相關性結腸炎的概念［5］。但是只有VAN NOOD等［1］的報告為這一策略提供了有力證據，該研究納入的是至少應用1個足夠抗生素療程之后復發的CDI患者，這些患者隨機接受以下3種療法之一：FMT組接受萬古霉素治療方案（500 mg/次，1次/6 h，持續4 d），然后進行腸灌洗，通過經鼻十二指腸管行FMT；組2接受萬古霉素治療方案（500 mg/次，1次/6 h，持續14 d）；組3接受標準萬古霉素治療方案及腸灌洗。該研究在中期分析后提前終止，FMT組第1次FMT后16例患者中13例（81%）難辨梭菌相關性結腸炎得到緩解，另3例中有2例在行第2次FMT后治愈，組2中有31%的患者、組3中有23%的患者結腸炎癥得到了治療。FMT后患者腸內細菌多樣性也增加，這對病原體防御至關重要，被稱為定植抗性。FMT治療CDI的機制目前尚不清楚，可能是通過重建受損的腸道菌群來抵御難辨梭菌的腸道定植和感染。WEINGARDWN等［6］發現腸道菌群在膽汁酸的代謝中發揮重要作用，膽汁酸的代謝反過來也可以影響腸道菌群，FMT可能是通過恢復正常腸道膽汁酸的代謝，進而糾正紊亂的腸道菌群，達到治療CDI的目的。FMT的最終目標是提供一個標準化的FMT膠囊，患者可以咽下，從而避免插入鼻胃十二指腸管或進行內鏡檢查等操作的風險，但也涉及捐贈者的篩選、糞便材料的制備、移植途徑等諸多困難。盡管FMT后增加了細菌多樣性，有助于增強腸道的定植抗性，但是不清楚應將哪種細菌包括在標準FMT移植物中。

Open Biome（一個糞菌銀行）在提供標準FMT膠囊方面邁出了第一步，根據美國食品藥品監督管理局（FDA）的協議，該糞菌銀行向全美各地的醫院和診所提供冷凍的糞便樣本［7］。但是，仍不清楚哪些監管規定必須適用于糞菌移植。在最近給Nature Biotechnology編輯的一封信中作者討論了糞便樣品是否應該作為組織而不是藥物來處理［7］。與美國FDA相反，歐洲衛生部門沒有提供有關“質量標準”的規定，而是制定了一套關于FMT的臨床應用共識［8］。鑒于CDI明顯缺乏替代治療方案，FDA允許對標準抗生素治療無反應的患者進行FMT［9］。當選擇適當的供體時，一個重要的問題是潛在的感染性顆粒的轉移；除了感染之外，還必須考慮腸道菌群對能量代謝、免疫系統以及神經發育和行為等多方面的調節作用［10］。

2 FMT與IBD

治療抗生素耐藥梭狀芽孢桿菌感染的可行性和巨大成功，最終為FMT進入IBD治療領域奠定了基礎。IBD包括克羅恩?。–D）和潰瘍性結腸炎（UC）。雖然IBD的病因尚未完全明確，但眾所周知腸道菌群與IBD的發生和發展有關。具體而言，IBD患者的腸道菌群的多樣性較正常人減少，主要特點為硬壁菌門和擬桿菌門數量減少，變形桿菌門和放線菌門數量增加。因此，腸道菌群的改變已被認為是IBD腸道炎癥發病機制的關鍵因素［11-12］。相關動物模型研究也支持這一觀點，將患病小鼠腸道菌群轉移到健康小鼠可以誘發腸道炎癥［13-15］。相應地，FMT和腸道微生物多樣性的重建可能誘導IBD緩解的治療概念被認為是非常有吸引力的。目前FMT治療CD的證據比UC更有限，因此FMT在治療CD中的作用仍不確定。在這種背景下，應重點關注FMT治療UC。

本文要點：

本文查詢了27項采用糞菌移植（FMT）治療炎癥性腸?。↖BD）的臨床注冊試驗，采用梅奧評分客觀分析FMT治療效果，得出滿意的結果，并收集FMT對于其他非胃腸疾病的臨床研究文獻，為該技術在我國的普及提供理論支持及方向指導。然而由于對FMT中細菌的功能了解不足，無法具體闡明其作用機制，患者長期生物組成的變化尚不清楚，遠期結果有待繼續研究。

在具有里程碑意義的VAN NOOD等［1］的研究之前，研究人員已經開始了探討FMT是否能有效治療IBD。最早的FMT用于治療UC的病例報告由BENNET等［16］于1989年發表。之后，至少有18例病例報告和病例系列報道了有關FMT在成人和兒童UC或CD患者中誘導緩解作用［16-33］；已經有2個重要的關于FMT治療IBD的系統評價分別發表于2012年和2014年［34-35］；2014年發表的另一篇系統性綜述討論了FMT治療胃腸疾病和非胃腸疾病的效果［36］；COLMAN等［35］的系統評價和meta分析包括18項研究（9項前瞻性隊列研究、5項病例系列、3例病例報告、1項隨機對照研究［37］），這些研究進行的時間為1989—2014年，其中11項關于UC患者、4項關于CD患者、2項未明確IBD分型、1項包含了多個IBD亞型。這些研究包括122例成人和兒童患者，其中79例患有UC，39例患有CD，4例IBD未分類；分析顯示FMT后總的臨床緩解率為45%。亞組分析：單獨9項隊列研究分析顯示FMT后36.2%的患者達到了臨床緩解，具有中等異質性（I2=37%）；UC患者中，FMT后22%的患者達到臨床緩解，這是一個沒有明顯異質性的數據集（I2=0）；CD患者中，FMT后60.5%的患者達到臨床緩解，但匯總分析中僅有4項研究顯示中度異質性（I2=37%），這主要是由2項樣本量較大的研究所致。這些研究中的糞便來源多樣（包括從一級親屬到健康的匿名捐助者）、FMT管理方案不同（如灌腸、鼻腸管、內鏡）以及FMT（單個或多個）的頻率不同。沒有研究報告任何嚴重的不良事件，但一些患者發生發熱、寒戰、腹痛、腹脹、惡心、嘔吐、腹瀉等。

迄今為止，有4項隨機對照研究關于FMT治療UC的結果令人滿意，這些研究表明FMT可能有效誘導活動期UC的緩解［38-39］。

MOAYYEDI等［37］進行了一項雙盲隨機對照試驗，納入的活動期UC患者定義為梅奧評分≥4分，允許同時使用的藥物包括美沙拉嗪、糖皮質激素、硫唑嘌呤和抗TNF藥物，條件是患者已經使用穩定的劑量12周（類固醇使用4周），但病情仍然處于活動期。FMT之前患者沒有接受過腸道灌洗，糞便來自6位健康志愿者，均是按照以前公布的方案進行篩選［40］。患者被隨機分為兩組，治療組予以FMT處理，給予來自健康供體的糞菌懸浮液（由50 g供體糞便和300 ml的商業瓶裝飲用水混合而成）灌腸，1次/周，50 ml/次，連續6周；安慰劑組予以相同的頻率和劑量注水灌腸。每周收集糞便樣本并在第7周重復進行疾病活動評分以及結腸鏡檢查。評估的主要終點事件是誘導UC臨床緩解，定義為在第7周梅奧評分＜3分、梅奧內鏡評分為0分。試驗在進行到一半時被數據監測和安全委員會（DSMC）終止，最終70例患者完成了試驗，FMT組36例，安慰劑組34例（FMT組2例刪失，安慰劑組3例刪失）。FMT組24%（9/38）的患者達到臨床緩解，對照組僅5%（2/37）的患者達到臨床緩解（P=0.03）。沒有患者在試驗結束時達到梅奧內鏡評分為0分；兩組在生活質量方面無顯著差異。重要的是，獲得緩解的FMT組患者7/9用來自供體B捐獻的糞便進行治療。比較接受來自供體B糞菌的緩解者和非緩解者的腸道菌群組成顯示，緩解者中腸道菌群與供體B的相似性更大。另外FMT組FMT后的微生物組成與其對應的供體腸道菌群相似，盡管樣本量較小，但這些結果表明供體糞便的微生物組成可能在治療方面起著至關重要的作用。這項研究還觀察到，行免疫抑制治療患者的治療效果較不治療患者的效果更好，但無統計學差異；近期診斷為UC的患者（定義為1年或更少）對FMT的反應比那些病程長的患者更好，這意味著在新診斷UC后不久，早期FMT可能帶來更大的獲益。

ROSSEN等［41］的第2項隨機對照試驗納入了輕～中度活動期的UC〔簡化臨床結腸炎活動度指數（SCCAI）評分4～11分〕患者，在整個研究過程中，患者可繼續服用穩定劑量的美沙拉嗪、硫嘌呤和皮質類固醇（10 mg/d），與MOAYYEDI等［37］的研究不同，如果在篩選前8周內使用抗TNF或甲氨蝶呤、4周內使用環孢素，則排除。糞便來自15位健康捐獻者（1位伴侶、1位朋友和13位志愿者），120 g的供體糞便與0.9%氯化鈉溶液混合制成500 ml的糞便混懸液后被分至多個不透明的注射器，不同于MOAYYEDI等［37］的研究，該研究中的患者在行FMT之前進行了腸道灌洗（2 L聚乙二醇溶液和2 L透明液體）?；颊唠S機分成兩組，治療組在第0周和第3周經鼻胃管輸注健康供體的糞便混懸液到其十二指腸；對照組以相同的頻率和劑量輸注自體的糞便混懸液；在第6周和第12周時進行臨床和內鏡隨訪并收集FMT之前及第6、12周的糞便樣本；該研究的主要結果是將臨床緩解定義為SCCAI評分≤2分、梅奧內鏡評分在第12周時較前改善至少1分，DSMC早期也停止了這項研究，最終有37例患者完成了臨床和內鏡隨訪并納入符合方案集分析（PP），48例患者納入意向性治療原則（ITT）分析；在第6周，FMT組臨床緩解率為26.1%（6/23）、安慰劑組臨床緩解率為32.0%（8/25）（P=0.76）。在第12周，FMT組23例患者中7例（30.4%）和安慰劑組25例中8例（32.0%）達到臨床療效（P=1.0）。兩組的內鏡反應率也相似。該研究中的大多數患者經歷輕度不良事件，例如短暫性消化不良和大便次數增加，但兩組以上事件發生率間無明顯差異。研究者發現緩解者的腸道微生物譜在隨訪中變得地與捐獻者的腸道微生物譜相似。此外，微生物分析顯示，持續緩解者和1年內復發的患者在第12周的腸道菌群存在顯著差異。持續緩解者腸道菌群富集了產短鏈脂肪酸的菌，為今后的研究中供體的選擇提供了依據。

PARAMSOTHY等［42］最近在澳大利亞進行的第3項雙盲隨機安慰劑對照試驗，納入輕～中度活動的UC患者（定義為梅奧評分4～10分，梅奧內鏡評分≥1分）。允許患者保持口服穩定劑量的美沙拉嗪和硫嘌呤或甲氨蝶呤，也被允許繼續口服潑尼松，但每日劑量≤20 mg且必須接受高達2.5 mg/周的強制性類固醇減量，目標是在第8周脫離類固醇治療。在研究期間以及在前12周內禁止使用抗TNF劑和鈣調磷酸酶抑制劑。在研究期間和入組前2周內也不允許局部應用皮質類固醇和美沙拉嗪。入組后4周內不允許使用抗生素和益生菌。與之前的兩項研究不同，每個糞便微生物制劑含有來自3～7個不相關健康供體的糞便混合物?；颊弑浑S機分配到治療組（n=41）、對照組（n=40）及安慰劑組，患者首先經結腸鏡行腸道準備，再予以灌腸，治療組予以FMT灌腸5 d/周，持續8周；安慰劑組給予相同頻次的安慰劑灌腸；主要終點是8周時無類固醇臨床緩解和內鏡緩解，定義為總梅奧評分≤2分且4項亞因子評分≤1分，梅奧內鏡評分至少改善1分。8周后，治療組27%（11/41）達到了主要終點、安慰劑組8%（3/40）達到了主要終點（P=0.02）；進入8周開放式FMT試驗的患者（27%，10/37）也能達到主要終點。

COSTELL等［43］進行了第4次隨機對照試驗納入輕～中度活動的UC患者（定義為梅奧評分≥1分、梅奧內鏡評分≥2分）。允許使用的穩定的維持藥物包括口服及直腸給藥的美沙拉嗪、硫嘌呤、甲氨蝶呤、抗TNF、潑尼松龍（≤20 mg），但必須接受強制性類固醇減量。干預組接受厭氧條件下制備的來自3～4名健康供者的糞便懸浮液。無氧條件下，制備好的材料可能有助于保留微生物。患者首先經結腸鏡行腸道準備，再予以灌腸，治療組予以FMT灌腸2次/周，持續8周；安慰劑組給予相同頻次的自體FMT灌腸；第8周UC的無類固醇緩解（定義為總梅奧評分＜2分，梅奧內鏡評分＜1分）：治療組32%（12/38）的患者達到主要終點，而安慰劑組為9%（3/35）（P=0.02）。

截至2018-01-01，在www.clinicaltrials.gov網站查閱到27項采用FMT治療IBD的臨床試驗，其中14項是關于UC的研究，5項是關于CD的研究，另外8項研究同時納入UC和CD。盡管發表的病例報告和隊列研究提示FMT有治療IBD的潛力，但需要更好地評估短期安全性終點和長期隨訪，以期能尋找預測臨床療效及安全性的因素、FMT有效治療（包括潛在的短鏈脂肪酸生成）的機制［44-47］。

3 FMT與其他疾病

腸道菌群提供并調節宿主的許多重要功能。除腸道感染和炎癥外，腸道菌群對其他自身免疫性疾病、功能性疾病等也有影響，因此，除了復發性CDI（rCDI）和IBD之外，FMT還可用于治療其他很多疾病，如慢性疲勞綜合征、帕金森病、肥胖、代謝綜合征以及多發性硬化癥。研究者特別感興趣的是FMT治療功能性疾病的效果，如腸易激綜合征（IBS）。盡管一些研究顯示IBS患者腸道菌群存在差異，但尚不清楚這是否與IBS發病有關［48-49］。一項單中心研究顯示：13例對藥物治療無反應的IBS患者接受FMT，70%患者的腹痛、消化不良、腹脹和腸胃氣脹等癥狀得到改善［50］。對IBS和慢性便秘患者進一步的研究顯示癥狀僅得到短期改善，＜50%的患者得到長期改善［51］。另一較大的研究領域是圍繞著肥胖和代謝綜合征，有研究表明，腸道微生物對肥胖發展可能起著重要的作用，微生物分析顯示體形消瘦個體與肥胖個體的腸道菌群有顯著差異［52-53］。另外，在用于FMT研究的小鼠中，當肥胖小鼠的糞便轉移至消瘦的個體后，消瘦的小鼠體質量較前明顯增加［54］。進一步的研究已經在人群中進行，肥胖者接受“瘦”捐助者的FMT后改善了胰島素敏感性，增加了腸道菌群的多樣性［55］。盡管需要進行更多的研究以確定是否有長期益處，但這些發現確實引起了對使用肥胖FMT供體（包括rCDI在內的任何適應證）的擔憂，因為消瘦受體可能產生不良結果，如肥胖。其他潛在的FMT應用研究較少，但有成功用于腸外疾病如孤獨癥、慢性疲勞綜合征、纖維肌痛綜合征、帕金森病、系統性硬化病、特發性血小板減少性紫癜等的個案報道。以上疾病的治療效果還沒有在隨機臨床試驗中進行評估。

4 展望

總之，現有的研究數據強調了FMT是一種治療rCDI非常有效的方法，同時目前也正在研究其是否在其他疾病中發揮作用。在FMT解決了生態失調的概念之后，定義了微生物種類的組成可能成為IBD的治療策略，特別是UC的治療策略。如前所述，FMT后似乎沒有發生顯著的短期不利事件，但長期腸道菌群組成的變化尚不清楚，需要進行長期的前瞻性評估。盡管沒有發生主要不良事件，但考慮到FMT有引入感染的可能性和/或在接受者中誘導短暫或持續的表型改變，必須慎重地探索使用FMT治療較CDI病死率低的疾病。FMT的目標是改善腸道菌群（理想情況下回到疾病前的狀態），而且有證據表明FMT后腸道細菌種類及總體上有明顯變化。然而，目前對這些細菌的功能知之甚少，需要從識別腸道中存在的細菌轉向確定這些細菌的功能以促進這一有希望的治療策略的發展。

作者貢獻：李甜甜進行文章的構思與設計，收集、整理文獻資料，并撰寫論文；李甜甜和李東穎進行論文的修訂，英文的修訂；李建生負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。