炎癥性腸病合并艱難梭菌感染的研究進展

王 莉， 黃海輝

艱難梭菌是醫(yī)院獲得性腹瀉最主要的病原菌之一，抗生素相關(guān)性腹瀉25%～33%以及假膜性腸炎90%由艱難梭菌所致，統(tǒng)稱為艱難梭菌感染（Clostridium difficileinfection， CDI）[1]。使用抗菌藥物、免疫抑制劑、化療等藥物，老齡（＞ 65歲）、住院和近期胃腸道手術(shù)會增加CDI風(fēng)險[2-3]，推測CDI與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)。炎癥性腸病（inflammatory bowel disease， IBD）發(fā)病機制亦可能主要與腸道菌群失調(diào)以及腸黏膜免疫異常相關(guān)。IBD合并CDI，病情重，預(yù)后差。多項臨床研究結(jié)果顯示IBD是CDI的獨立危險因素之一[1，4]，同時CDI亦已被證實是IBD病情加重或復(fù)發(fā)的危險因素，但其機制仍尚未明確[5-8]。本文就IBD合并CDI的有關(guān)研究做一綜述。

1 IBD合并CDI的流行病學(xué)

近二三十年，全球IBD合并CDI的發(fā)生率在不斷增加，可高達16.7%[9]，且IBD患者較非IBD患者更易發(fā)生CDI。Ananthakrishnan等[10]對1998年、2004年和2007年三個年度的美國全國住院患者樣本（nationwide inpatient sample，NIS）數(shù)據(jù)進行分析，顯示所有IBD住院患者中CDI的發(fā)病率分別為1.4%、2.3%和2.9%，呈增長趨勢，且IBD合并CDI的死亡率從5.9%增長至7.2%。一項根據(jù)美國馬里蘭州衛(wèi)生數(shù)據(jù)庫的研究納入了1993－2012年的12 218 429例住院病例，該研究顯示CDI的發(fā)生率從1993年的19.9/1 000 IBD住院患者增長至2012年的67.0/1 000 IBD住院患者，成人CDI在IBD患者中的發(fā)生率為非IBD患者中的4倍（33/1 000 IBD住院患者比9.6/1 000非IBD住院患者），兒童為13倍（28.6/1 000 IBD住院患兒比2.2/1 000非IBD住院患兒），且成人CDI在潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis）患者中的發(fā)生率顯著高于在克羅恩病（Crohn's disease）者中（60.4/1 000潰瘍性結(jié)腸炎住院患者比19.8/1 000克羅恩病住院患者，P＜0.000 1），兒童則無明顯差別[11]。加拿大一項研究顯示IBD患者較非IBD患者CDI發(fā)生風(fēng)險更高[風(fēng)險比（HR）4.79，95%CI：3.95～5.80]，尤其是年輕患者，但潰瘍性結(jié)腸炎患者和克羅恩病患者的CDI發(fā)生風(fēng)險無差別（HR分別為4.88和4.73），此外在患者確診IBD的第一年CDI的檢出率最高，為21%，值得注意的是，IBD合并CDI患者死亡風(fēng)險增加（HR2.28，95%CI：1.61～3.23），但低于非IBD者（HR4.83，95%CI：4.02～5.80）[12]。此外，IBD合并CDI患者的復(fù)發(fā)率顯著高于非IBD者（32% 比24%）[3]。

在國內(nèi)，有研究顯示IBD患者的CDI發(fā)生率明顯高于健康人群[13]。報道在IBD患者中CDI的檢出率為13.5%（30/222）[14]，毒素類型以艱難梭菌毒素A（TcdA）和艱難梭菌毒素B（TcdB）為主，同時攜帶2種毒素者占72.7%（16/22）。此外，2014年中國大陸首次報道在IBD患者中檢出027型艱難梭菌菌株[15]，值得重視。

2 IBD合并 CDI 的腸道菌群改變

腸道菌群有多種重要功能，如分解代謝、吸收營養(yǎng)物質(zhì)、調(diào)節(jié)腸道免疫、病原體定植抵抗等。一旦發(fā)生紊亂，易造成持續(xù)、過度的炎性反應(yīng)，與多種疾病密切相關(guān)，包括IBD和CDI。

IBD發(fā)病與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)。IBD患者菌群組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，侵襲性菌類如變形菌門、梭桿菌屬、瘤胃球菌屬細菌增加，保護性菌類如毛螺菌科、益生菌雙歧桿菌屬，重要丁酸鹽產(chǎn)生菌羅氏菌屬和薩特菌屬減少[16]，亦有研究報道潰瘍性結(jié)腸炎患者疣微菌門細菌減少[17]，醋酸鹽和乳酸鹽產(chǎn)生菌明串珠門細菌也減少[18]，克羅恩病患者中巴斯德菌科和腸桿菌科細菌增加[1]。近期一項研究結(jié)果顯示IBD患者腸道黏膜表面定植菌群的變化較糞便菌群更有鑒別意義，其中活檢的腸道組織中擬桿菌屬的顯著增加有可能成為診斷IBD的生物標志物之一[19]。

CDI患者腸道菌群多樣性減少伴豐度下降。在健康人群中占有重要組成的厚壁菌門和擬桿菌科等細菌在CDI患者中顯著減少[20]。除此之外，CDI患者中雙歧桿菌和梭狀芽孢桿菌屬ⅪⅤa類菌（如普拉梭菌、腸道羅斯拜瑞菌）減少，腸桿菌科細菌和腸球菌增加[20-21]。

在IBD患者中，腸道菌群失調(diào)會導(dǎo)致機會性致病菌尤其是艱難梭菌的定植及感染，進一步加重腸道菌群失調(diào)，病情加重[1]。Sokol等[22]采用16S rRNA基因測序發(fā)現(xiàn)相比于健康志愿者，IBD患者的α多樣性顯著降低，尤其是活動期IBD患者。同時，相較于IBD患者，IBD合并CDI患者腸球菌等的豐度升高，而對維持和恢復(fù)腸道穩(wěn)態(tài)起重要作用的細菌Blautia和Dorea的豐度下降，提示腸道菌群更為紊亂。此外，在兒童中，合并CDI的IBD患兒表現(xiàn)為數(shù)種另枝菌屬細菌和雙歧桿菌等的減 少[23]。

3 腸道共生菌在IBD合并CDI中的免疫調(diào)節(jié)作用

腸道共生菌可通過多種方式調(diào)節(jié)T輔助17細胞（T-helper 17 cell，Th17）/調(diào)節(jié)性T細胞（regulatory T cell， Treg ）分化，對IBD發(fā)病起重要作用[24]。一項研究發(fā)現(xiàn)來源于潰瘍性結(jié)腸炎患者菌群構(gòu)建的人源化小鼠，對比來源于健康供者的小鼠，其Th17細胞增加且對右旋糖酐硫酸酯鈉（dextran sodium sulfate，DSS）誘導(dǎo)結(jié)腸炎更為敏感[25]。Saleh等[26]建立的IBD合并CDI小鼠模型表明先前IBD小鼠合并CDI后CD4+T和Th17細胞較單純CDI小鼠均顯著增加，也證實CD4+T和Th17細胞會加重CDI病情，增加CDI相關(guān)的死亡率。共生菌分節(jié)絲狀菌（segmented filamentous bacteria，SFB）黏附于小腸上皮，誘導(dǎo)血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A，SAA）釋放，SAA可促進白介素（IL）-1β和IL-23分泌，后兩者又協(xié)同促進IL-22分泌，IL-22反過來促進SAA介導(dǎo)的IL-1β的分泌，最終上調(diào)CD4+T細胞分泌IL-17水平，加強Th17細胞分化，導(dǎo)致腸道炎癥，加重IBD[27]。脆弱擬桿菌所含的多糖A通過Toll樣受體2（ TLR2）信號通路誘導(dǎo)Treg分化并分泌IL-10，抑制炎性反應(yīng)[28]。此外，擬桿菌、梭桿菌屬等細菌代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）也可促進Treg分化，下調(diào)炎性反應(yīng)。在無菌小鼠體內(nèi)定植人源梭桿菌屬，腸腔內(nèi)SCFA產(chǎn)生水平增加，包括醋酸鹽、丁酸鹽等，促進腫瘤生長因子β（tumor growth factor-β，TGF β）的產(chǎn)生，誘導(dǎo)Treg分化[29]。SCFA減少會促進艱難梭菌的定植，導(dǎo)致CDI，這可能與腸道pH值改變及丁酸鹽的減少導(dǎo)致抗炎作用減弱有關(guān)[30]。

4 治療

4.1 常規(guī)治療與管理

IBD的常規(guī)治療藥物有氨基水楊酸、糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑等。CDI治療首選萬古霉素，對有復(fù)發(fā)風(fēng)險者可優(yōu)先考慮非達霉素[31]。由于IBD發(fā)作期的臨床表現(xiàn)與CDI難以區(qū)分，因此對急性發(fā)作或者病情突然加重的IBD患者均應(yīng)先進行艱難梭菌毒素檢測。指南推薦對輕中度IBD患者，若僅IBD發(fā)作且無特定CDI危險因素（如近期住院、抗生素使用），則治療IBD，若艱難梭菌檢測陽性，則先治療CDI；對重度IBD患者，在等待艱難梭菌

檢測結(jié)果的同時，可能需要同時抗CDI和IBD的治療。在IBD合并CDI患者中，免疫抑制劑可以現(xiàn)有劑量持續(xù)治療，在開始抗CDI治療72 h內(nèi)不應(yīng)增加糖皮質(zhì)激素劑量或開始抗TNF-α治療，若抗CDI治療后仍存在腹瀉，則可能需要再次進行艱難梭菌檢測，如果為陰性，則可加強免疫抑制療法治療 IBD[32]。

4.2 糞菌移植（fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）

目前，F(xiàn)MT是恢復(fù)腸道微生態(tài)的研究熱點之一，歐美指南及國內(nèi)專家共識推薦反復(fù)發(fā)作性或難治性CDI應(yīng)考慮FMT[33]。FMT也用于治療IBD，近期一項薈萃分析納入53項FMT治療IBD的研究，結(jié)果表明36%（201/555）的潰瘍性結(jié)腸炎患者和50.5% （42/83）克羅恩病患者獲得了臨床緩解，微生物組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)FMT受者菌群多樣性增加，菌群分布向FMT供者轉(zhuǎn)變[34]。

諸多研究認為FMT治療IBD合并CDI同樣有效。一項納入9項研究的薈萃分析顯示IBD合并CDI患者首次FMT的治愈率為81%，部分患者接受了多次FMT，F(xiàn)MT的總體治愈率為89%，接受一次FMT后患者CDI復(fù)發(fā)率為19%。FMT療效顯著，是治療IBD合并CDI及復(fù)發(fā)性CDI十分有效的手段，不良反應(yīng)少見，如不規(guī)則的胃腸運動和胃腸脹氣等消化道癥狀。但亦有報道FMT誘發(fā)IBD，可能與FMT引入的新菌群加重了免疫反應(yīng)，降低了黏膜的完整性相關(guān)[35]。

盡管很多研究采用FMT治療IBD合并CDI的患者，但目前仍推薦僅在IBD合并反復(fù)性CDI（≥3次）時可考慮FMT[9]。同時目前FMT尚無統(tǒng)一的規(guī)范標準，供受體的選擇、糞便的制備和移植流程等均有待標準化。FMT的衍生產(chǎn)品如冷凍糞便膠囊、關(guān)鍵菌群膠囊等均還在臨床研究中，尚未面市。

4.3 益生菌

益生菌可以調(diào)節(jié)腸道菌群分布，減少炎癥介質(zhì)產(chǎn)生，從而起到治療作用。一項隨機雙盲試驗顯示VSL#3益生菌混合制劑作為輔助治療可降低復(fù)發(fā)性輕至中度潰瘍性結(jié)腸炎患者的疾病活動指數(shù)，改善臨床癥狀[36]。Kato等[37]使用雙歧桿菌發(fā)酵乳（含短雙歧桿菌、雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌，100億個細菌/d）輔助治療20例輕至中度活動型潰瘍性結(jié)腸炎患者，12周后，臨床和內(nèi)鏡活動指數(shù)均有顯著改善。益生菌也可使CDI高危人群發(fā)病風(fēng)險減少50%，克勞芽孢桿菌和羅伊乳桿菌分泌的化合物對艱難梭菌有直接抑制作用，但是其安全性和有效性仍有待證實[38]。有研究報道布拉酵母對CDI及IBD均有保護作用。一項薈萃分析顯示布拉酵母可促進IBD的緩解，改善腸屏障功能[39]；另有研究給以1 389例住院患者布拉酵母制劑預(yù)防使用，相較于對照組降低了CDI的發(fā)生風(fēng)險[比值比（OR）0.06，95%CI：0.02-0.16][40]。然而，也有研究報道益生菌治療無效。Allen等[41]共篩選17 420例患者，認為與對照組相比，益生菌如乳桿菌和雙歧桿菌對預(yù)防抗生素相關(guān)性腹瀉[159例比153例，相對危險度（RR）1.04， 95%CI：0.84～1.28，P=0.71]或艱難梭菌腹瀉（12例比17例，RR0.71， 95%CI：0.34～1.47，P=0.35）無效。目前尚不推薦將益生菌作為CDI的一級預(yù)防方法[42]，益生菌治療IBD的療效也有待證實[43]。

近年已有研究通過基因改造益生菌使之成為表達目的蛋白的載體用于治療消化道疾病。有研究報道口服表達IL-10的益生菌Lactococcus lactis可用于治療 IBD[39]。表達mTNF-α單抗的乳酸乳球菌可減低DSS誘導(dǎo)的腸炎小鼠的炎性反應(yīng)[44]。

4.4 疫苗和抗體

疫苗和抗體的研發(fā)是目前治療CDI的研發(fā)熱點。當前尚無疫苗上市，但針對TcdB的單克隆抗體bezlotoxumab已于2016年在美國上市。兩大全球性的Ⅲ期臨床試驗MODIFY Ⅰ和MODIFYⅡ結(jié)果顯示bezlotoxumab組相較于安慰劑組顯著降低CDI的復(fù)發(fā)（MODIFYⅠ：17% 比28%，MODIFYⅡ：16% 比26%；P＜0.001）[45]，同時也可降低IBD合并CDI患者的CDI復(fù)發(fā)率（使用比未使用bezlotoxumab為26.7%比53.8%）[46]。

IBD患者罹患CDI者較前明顯增多，病情加重，根治困難。針對其可能的發(fā)病機制，對與腸道共生菌相關(guān)的免疫炎性反應(yīng)進行研究，并提出相應(yīng)的治療策略并進行臨床驗證，將為IBD合并CDI的治療提供新思路新方法，改善預(yù)后。