糞菌移植在炎癥性腸病中的應用進展

陳嘉楠，吳思麗，邱欣帆，李志鋒，程 淇，毛 華

1南方醫科大學第二臨床醫學院，廣東 廣州 510515；2南方醫科大學珠江醫院消化內科，廣東 廣州 510282

炎癥性腸病（IBD）是一組慢性非特異性腸道炎癥性疾病，包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC）[1]。近50年來，西方國家IBD發病率趨于穩定，而亞洲、非洲、拉丁美洲的IBD報道逐漸增多[2]。IBD的發病機制目前尚不十分明確，主要與環境、遺傳易感性和免疫因素有關，其中腸道菌群紊亂被認為在IBD的發病機制中起重要作用[3]。腸道菌群紊亂降低了腸道微生物生態系統的復雜，腸道微生物群落性質的改變影響了免疫功能和腸屏障功能，導致了IBD的發生[4-5]。研究顯示，UC患者腸道中梭菌、雙歧桿菌、乳酸菌等細菌數量下降，腸桿菌、腸球菌、酵母菌等細菌數量增加；CD患者腸道中變形菌、放線菌、硬壁菌數量增多而擬桿菌數量減少[6]。目前IBD的治療方法包括5-氨基水楊酸類藥物、糖皮質激素、免疫調節劑、生物制劑及外科手術，由于IBD病情反復，其治療過程漫長，不僅要隨病情變化調整臨床用藥，還要進行藥物不良反應監測。糞菌移植是將健康個體的糞便處理成混懸液，輸注到IBD患者消化道內，重建腸道微生態，從而達到治療腸道及腸道外疾病的目的，如艱難梭菌感染（CDI）[7]、IBD、腸易激綜合征[8]、肝性腦病[9]等。Gammarota等[10]發表了歐洲關于糞菌移植的臨床應用的共識，對糞菌移植適應證、供體選擇、糞便材料的準備、臨床管理和移植實施，以及建立一個糞菌移植中心的基本要求提供了指南。但臨床上仍有很多不確定的問題，在具體實施中需要根據實際情況而定。現將糞菌移植在IBD中的應用現狀綜述如下。

1 糞菌移植操作方法

1.1 糞便供體篩選

糞便供體來源于異體或自體，Rossen等[11]將48例UC患者隨機分為試驗組23例和對照組25例，試驗組患者經鼻腸管灌注異體糞菌移植懸液，對照組通過鼻腸管灌注自體糞菌移植懸液，1次/3周，連續12周。兩組臨床應答率分別為48%、52%，臨床緩解率分別為30%、32%，組間比較差異無統計學意義（P＞0.05），其原因可能與樣本量少、使用鼻腸管灌注途徑、灌注次數少等有關，存在一定局限性。然而，Fang等[12]對4例隨機對照試驗進行meta分析，認為接受異體糞菌移植治療UC的臨床緩解率高于自體糞菌移植。臨床上糞菌移植供體來源主要為異體，異體來源包括關系親密的健康個體如父母、配偶、兄弟姐妹、子女等，也可以是符合標準的健康捐獻者。為了減少與糞便材料有關的不良事件，在進行糞菌移植前需要篩選合適的供體。有研究提出糞便供體篩選的多維標準[13]，包括年齡、生理、病理、心理、誠信、環境、時間、環境、受者狀態8個方面。歐洲共識則主要從以下方面進行篩選：（1）年齡方面，共識認為基于安全性和質優性以及倫理問題優先考慮＜60歲的個體，若供體為受體親密接觸的健康伴侶可以放寬年齡限制；（2）排除疾病史、家族史、用藥史及近期病理狀態，包括傳染病史和或高風險者，胃腸道疾病以及癥狀或體征，近期應用影響胃腸道微生物的藥物以及其他情況如近期出血、發熱、咽痛、淋巴結腫大等；（3）血液檢查和糞便常規檢查如血常規、血生化、糞便常規、糞便潛血檢查以及相關病原微生物和特殊抗體等檢查，以便于排除腸道有細菌、真菌、病毒或寄生蟲等感染者。在供體年齡的篩選上，張發明等[14]認為在中國6～24歲年齡段的供體較佳。

1.2 糞菌液制備

以往臨床上多采用阿姆斯特丹方案[15]對糞便材料進行處理，即取供者的糞便200～300 g，將其溶解于500 mL等滲鹽水中，經攪拌、離心、過濾后，形成均一溶液，再將新鮮糞菌液在6 h內注入患者腸道內。研究研發出基于“糞菌智能分離純化系統”的微濾加離心富集法[14]，以現代自動化設備代替傳統人工，將糞便材料通過多層過濾、反復離心純化，得到富集濃縮的糞菌液。目前此方法已在國內多家醫院應用，這也是建立標準化糞菌庫的基礎。新鮮糞菌液的移植一般在糞菌液制備6 h內完成移植。如無適宜條件，可對糞菌液進行標準化冷凍處理，將其儲存在10%甘油中，-80 ℃保存[16]。冷凍處理的糞菌液可安全儲存至少6月[17]。

1.3 移植途徑

目前糞菌移植的途徑主要分為上、中、下消化道3種。上消化道途徑主要為口服糞便膠囊[18]，將糞菌液離心濃縮后加入10%甘油作為細菌冷凍保護劑，灌入膠囊中，將膠囊凍存于-80 ℃。膠囊中的菌群在到達腸道時釋放，適用于無法進行胃腸鏡移植的患者。此途徑服用方便，但由于糞便為冰凍狀態，對療效可能有一定影響。中消化道途徑包括鼻腸管、胃鏡鉗道孔、經皮內鏡胃造瘺空腸管等，操作方便，適用于可進行內鏡檢查或有相應導管的患者。下消化道途徑包括內鏡鉗道孔、傳統灌腸、經皮內鏡下回結腸造瘺口和結腸經內鏡腸道植管，操作均較方便。后兩種途徑可進行多次輸入，且可避免細菌受膽鹽影響，但經下消化道輸入影響范圍較小，僅適用于結直腸病變為主的患者[19]。

1.4 移植頻次

關于糞菌移植實施過程中的次數和時間間隔問題，歐洲共識并未給出詳細說明，只是指出重復糞菌灌注能夠提高治療成功率；以往文獻報道也標準不一，并未得出具體結論。Kunde等[18]對10例UC患者給予1次/d、連續5 d的糞菌移植治療，33%的患者在1周內得到臨床緩解。Kellermayer等[20]對3例UC患者進行長達6～12周、共計22～30次的糞菌移植治療，患者均達到臨床緩解且持續時間超過105 d。而Angelberger等[21]對5例中重度UC患者給予1次/d、連續3 d的糞菌移植治療，未見臨床緩解。因此，糞菌移植在具體實施時的頻次問題，仍需更多的探索。

2 糞菌移植在IBD治療中的應用

2.1 糞菌移植的療效

2.1.1 糞菌移植治療UC的效果 Bennet[22]首次采用糞菌移植治療1例UC患者，最終達到持續臨床緩解，該研究為糞菌移植的發展奠定了基礎，隨后糞菌移植應用于UC患者的研究逐漸增加。Moayyedi等[23]報道，將75例UC患者隨機分為糞菌移植組和安慰劑組，分別給予50 mL異體糞菌移植懸液和純凈水灌腸，1次/周，連續6周。兩組臨床應答率分別為39%、24%，臨床緩解率分別為24%、5%，糞菌移植組的臨床緩解率高于安慰劑組。表明一部分UC患者接受糞菌移植治療后有獲得臨床緩解的可能性。Paramsothy等[24]報道，將81例UC患者隨機分為糞菌移植組和安慰劑組，分別給予混合供體大便懸液和生理鹽水灌腸，5次/周，持續8周。兩組臨床應答率分別為54%、23%，臨床緩解率分別為44%、20%，糞菌移植組的臨床緩解率高于安慰劑組，認為進行多次糞菌移植是UC的有效治療方法。Costello等[25]報道，將73例UC患者隨機分為兩組，試驗組給予異體混合糞菌移植懸液，對照組給予自體糞菌移植懸液，均通過結腸鏡聯合灌腸進行糞菌移植。兩組第8周臨床應答率分別55%、20%，臨床緩解率分別為50%、27%，試驗組臨床緩解率高于對照組，認為異體混合糞菌移植的方法比自體糞菌移植在UC患者8周內誘導臨床和內鏡緩解上更為有效。這為糞菌移植的操作方法提供了新的思路，異體混合糞菌移植在一定程度上比單一供體糞菌移植治療UC更有價值，其機制可能與腸道菌群的多樣性有關。

Fang等[12]對19項關于糞菌移植治療UC的隊列研究進行meta分析，在225例UC患者中，接受新鮮糞菌移植164例、冷凍糞菌移植35例（供體糞菌處理方式不明確26例），其臨床緩解率分別為15%、42%，認為冷凍糞菌移植的臨床緩解率高于新鮮糞菌。Fang等[12]對4項關于糞菌移植治療UC的隨機對照試驗進行meta分析，在277例活躍的輕中度UC患者中，140例接受異體糞菌移植治療，39例獲得臨床緩解，臨床緩解率為28%；另外137例接受自體大便或生理鹽水治療，13例獲得臨床緩解，臨床緩解率為9%；認為接受異體糞菌移植治療UC更為有效。研究提示，糞菌移植供體的處理方法、灌注途徑以及灌注頻率的選擇對UC患者的臨床緩解率有不可忽略的影響。

2.1.2 糞菌移植治療CD的療效 Borody等[26]對1例經ASA類及激素治療均無效的回腸末端型CD患者進行了糞菌移植治療，治療后維持臨床改善狀態達18月，這是糞菌移植用于治療CD的最早報道。Suskind等[27]對9例12～19歲輕中度CD患者行鼻胃管糞菌移植治療，7例患者2周后達到臨床緩解，其中5例在12周的隨訪中，在無其他治療的情況下持續緩解，證實了糞菌移植治療CD的可行性。Cui等[28]對30例經常規治療無效的難治性CD患者實施了標準化糞菌移植，通過中腸途徑向患者腸道內輸注新鮮糞便懸液，術后連續使用美沙拉嗪治療3月以輔助抗炎；1月后患者臨床改善率達86.7%，臨床緩解率達76.7%，且便血和疼痛癥狀的減輕尤為明顯；隨訪15月發現，患者體質量均明顯增加。這顯示出經中腸途徑的快速臨床反應性，同時也提示經中腸標準化糞菌移植治療可以作為難治性CD的挽救性治療方案。

Vaughn等[29]對19例結腸或回結腸活動期CD患者實施標準化糞菌移植治療，通過結腸鏡從末端回腸或右半結腸持續輸注至患者末端回腸，其中58%的受試者在糞菌移植后第4周出現臨床改善，在糞菌移植后8周內所有受試者的糞便菌群多樣性顯著提高，臨床改善者的菌群多樣性提高更明顯。表明單次結腸鏡糞菌移植可在短期內改變活動性CD患者的糞便細菌組成，這些改變增加了腸道微生物的多樣性。

Colman等[30]對4項關于糞菌移植治療CD的隊列研究進行meta分析，共39例CD患者，臨床緩解率為60.5%。Fang等[12]對8項關于糞菌移植治療CD的隊列研究進行meta分析，共94例CD患者，其中40例實現臨床緩解，臨床緩解率為30%；新鮮糞菌和冷凍糞菌處理方式治療CD的療效并無統計學差異；在移植途徑方面，經上消化道途徑的臨床緩解率為41%，經下消化道途徑的臨床緩解率為50%，兩者差異亦無統計學意義。

糞菌移植在CD治療中的研究應用較少，在具體實施過程中，新鮮糞菌與冷凍糞菌對CD患者療效來說并無明顯差異，兩者的差異更多存在于對糞便標本的處理及移植的準備階段；而在移植途徑方面，可能由于CD患者腸道病變的廣泛性，各種途徑的療效并無顯著差異，但結腸鏡和鼻空腸管是目前應用較多的兩種途徑。總的來說，糞菌移植對緩解難治性或活動期CD患者的臨床癥狀、增加其腸道菌群多樣性有一定的作用，并可維持其緩解狀態一定的時間，而如何根據患者情況選擇更適合的糞菌移植方案仍需進一步研究。

2.2 糞菌移植的安全

糞菌移植存在輕微不良事件，如腹瀉、腹痛、腹脹、發熱、嘔吐等，較少出現嚴重不良反應，如死亡、病毒和細菌感染等[31]。大多數不良反應輕微且為自限性，其中胃腸道癥狀最常見[32]。在術后24 h內，腹脹、腹脹和排稀便是常見癥狀[33]。Rossen等[11]研究顯示腸鳴音次數增加是最常見不良反應，其次是排便次數增多，多數不良反應在2 d內即能自行緩解，只有少數患者癥狀持續數周。Wang等[34]對139例行糞菌移植治療CD后的患者隨訪觀察發現，移植1月內有13.6%的患者出現發熱、排便次數增加、腹痛、腹脹、便血、嘔吐等輕微不良反應，1月后以上不良反應均未再出現，說明FMT所致多數不良反應能在短期內緩解。FMT不良反應的原因可能跟FMT供體、受體健康狀況，移植途徑等因素有關。許多研究表明胃腸道疾病和非消化系統疾病如糖尿病、肥胖癥、代謝綜合癥，神經系統疾病，結腸癌和腸道微生物群失調密切關聯，基于這一理論，具有某種疾病的FMT供體具有傳播這些疾病的可能性[35]。因此，對供體進行嚴格的疾病篩查十分重要。FMT的成功還依賴于供體糞便的微生物多樣性和組成[36]，為此有研究提出了FMT超級供體的存在[37]。有研究認為，部分不良反應可能是由于侵入性操作引起的，如反復灌腸可能導致局部結腸炎性反應和直腸膿腫[23]。此外不良反應的發生可能與不規范的糞菌移植流程有關，2014年曾有報道1例糞菌移植后感染巨細胞病毒的病例[38]。比起FMT的不良反應，FMT的治療效果是更顯著的，Hocquart等[39]納入111例重度CDI患者，66例早期治療，45例患者接受無FMT的抗生素治療。FMT組和非FMT組的3個月死亡率分別為12.1%及42.2%，說明早期FMT降低了嚴重CDI死亡率。目前關于糞菌移植的禁忌證仍未明確，由于糞菌移植可能使免疫抑制患者受到感染，因此美國臨床指南建議避免對合并CDI的器官移植患者進行糞菌移植治療[40]。

3 問題與展望

糞菌移植是一種潛在的治療難治性IBD的方法，然而目前關于其長期療效和安全性的研究數據不足。對于糞菌移植的機制、適應證、禁忌證、供體的選擇、糞便細菌的分離、糞菌移植的移植頻率、移植途徑、不良反應等問題尚未明確，需要進一步研究，尤其需要大量RCT研究。隨著宏基因組學、16S rRNA測序分析、代謝組學技術在腸道微生態領域應用研究的深入，目前對IBD患者糞菌移植治療前后腸道微生物群落及其功能變化有了較清晰的認識，這為糞菌移植的臨床應用提供了有效的理論支持，進一步推動個性化糞菌移植治療方案的發展。