標準化糞菌移植技術的臨床應用

李永強 首第文 徐豪明 黃紅麗 陳慧婷 唐文娟 李瑜元 周永健

廣州市第一人民醫院，華南理工大學附屬第二醫院消化內科，廣州消化疾病中心(廣州 510180)

糞菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)是把從健康人糞便中獲得的功能菌群移植到患者腸道內，重建腸道菌群，改善菌群紊亂，從而治療腸內外疾病的特殊器官移植。從2013年首篇FMT治療艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)成功報告開始[1]，腸道菌群失調對疾病影響受到廣泛關注，FMT的臨床應用日益廣泛，逐步擴展到非CDI疾病，如胃腸道疾病,包括炎癥性腸病(inflammatory bowel disease,IBD)和功能性腸病(functional bowel disease，FBD)，代謝性疾病包括肥胖和非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)，神經系統相關性疾病包括柏金森病(Parkinson’s disease，PD)、阿爾茨海默癥和情緒障礙，自身免疫性疾病包括類風濕關節炎，以及過敏性疾病等。已有大量相關文獻報告，并已制定多個FMT共識報告[2- 5]。共識報告的重點是FMT機制和臨床治療方法，肯定FMT對CDI的療效，但在治療非CDI疾病方面，因為高質量研究不足，未能下結論。我院對408例患者進行1 085例次FMT，積累一些臨床應用心得，結合文獻資料，提供FMT治療方法，療效和安全性等方面的信息。

1 資料與方法

1.1 供體和受體來源

受體來自2016年5月—2019年8月在我院住院的408例患者(男230人，女178人,年齡22～75歲)，因患上述各種疾病，常規治療效果欠佳，了解并愿意接受FMT治療，簽署知情同意書患者。供體共6位志愿者(男5人，女1人,年齡14～28歲)，均是在讀學生和研究生。研究方案獲得醫院倫理委員會批準(K- 2017-103- 02)，并在美國臨床研究注冊網站注冊(NCT02998112和NCT03613545)。

1.2 供體篩選

對供體嚴格篩選，保證糞菌質量和安全性是治療成功的關鍵，我院供體篩選流程參照糞菌移植共識報告的建議制定(圖1)，重點是保證的供體健康。在捐贈前至少提前4周詢問供體的病史和健康問題，并完成體格檢查，實驗室(血液，糞便)，影像學(X線，B超，心電圖，胃腸鏡)等檢查，確定捐贈者健康狀況。如果8周后供體再捐贈，需重新檢查。

圖1 供體篩選流程流程圖

1.3 糞菌制備

收集供體50 g新鮮糞便，用3～5倍體積的無菌生理鹽水稀釋，用攪拌器攪拌后立即放入GenFMTer智能糞菌分離儀(南京法邁特科技發展有限公司，江蘇)處理，按說明書操作，全過程在一次性密閉管路中完成，獲取糞菌懸液1小時內進行糞菌懸液灌注。如患者再次FMT，仍采用同一供體，糞便制備同前。

1.4 移植方法

本研究全部病例使用內鏡導入糞菌懸液方法，在FMT前1天在內鏡直視下把內鏡腸導管(transendoscopicenteral tub，TET)(南京法邁特科技發展有限公司，江蘇)放置到腸道合適部位，如病變侵犯全消化道或上/中消化道，則用鈦夾把TET固定在十二指腸降段腸壁，如病變僅侵犯下消化道患者，則用鈦夾把TET固定在回腸與盲腸的連接處或病變顯著處，然后灌注足量的新鮮糞菌懸液(200～250 mL)，術后患者保持右側臥位≥30分鐘，使糞菌懸液和病變充分接接觸，再隔2小時后可進食。FMT次數和間隔時間因病種，病情和醫生的經驗而異(一般1～5 次)。我院除個別CDI病例一次FMT成功外，多數患者需接受2～3 次FMT(隔天一次)，最多達5次，均用同一供體新鮮的糞菌懸液。

1.5 移植前受體準備

CDI患者在接受FMT前停用甲硝唑和萬古霉素1周，非CDI的其他疾病患者，停用抗生素和益生菌2周，但不停用其他專科藥物，例如IBD,包括克羅恩病(Crohn’s disease, CD)和潰瘍性結腸炎(Ulcerative colitis，UC)患者，繼續使用原劑量氨基水楊酸制劑或減半劑量糖皮質激素[6- 9]。通過上消化道灌注者，術前禁食12小時，下消化道灌注者，除禁食外術前5小時還需口服復方聚乙二醇電解質清潔腸道。

1.6 疾病診斷

各種疾病的診斷均參照相關指南或共識的標準。CDI定義為具有相應臨床癥狀(通常是腹瀉)及以下任何一項指標陽性者：①糞便中艱難梭菌毒素檢測陽性，②糞便中檢測到產毒艱難梭菌，③結腸鏡/病理組織學表現為偽膜性結腸炎[10-11]。抗生素相關性腹瀉(antibiotic-associated diarrhea，AAD)的定義為應用抗生素之后發生，無法用其他原因(包括CDI)解釋的腹瀉[12-13]。IBD包括UC和CD均缺乏診斷的金標準，需結合臨床表現、實驗室、影像學、內鏡檢查和病理學表現進行綜合分析，在排除其他腸炎的基礎上診斷，若診斷存疑，在一定時間(一般6個月)后進行內鏡及病理學復查[14]。FBD分類包括腸易激綜合征(irritable bowel syndrome，IBS)，功能性便秘，功能性腹瀉等。其中IBS最常見，表現為腹痛、腹脹、排便習慣及大便性狀改變等癥狀。以大便性狀Bristol分級分4個亞型：①便秘型；②腹瀉型；③混合型；④未分型。功能性便秘/功能性腹瀉和便秘型/腹瀉型IBS主要不同是無腹痛癥狀[15-16]。肥胖癥定義為體質指數(body mass index，BMI)>28[17]。NAFLD定義為肝臟病理學和影像學的改變與脂肪性肝病相似，但無過量飲酒及導致肝脂肪變的其他原因，患者通常存在肥胖和代謝綜合征相關表現[18]。PD又名震顫性麻痹，中老年人常見,表現為運動遲緩，靜止性震顫，肌肉強直，步態障礙等運動癥狀，非運動癥狀包括認知、情緒、睡眠障礙、二便異常、機體疼痛和疲勞等[19]。放射性腸炎是腹腔和盆腔腫瘤放射治療后的并發癥，以放射治療后出現腹瀉，便血等癥狀及腸道炎性損傷為診斷依據[20]。

1.7 療效評定

參照各個疾病指南或共識的標準，綜合評估患者主訴、癥狀評分、實驗室指標、影像學(X線，B超，胃腸鏡)等指標而確定。CDI，AAD和放射性腸炎以癥狀改變為主，結合影像學結果；IBD(包括UC和CD)，IBS，PD等根據疾病嚴重度等級及評分，疾病活動指數等；肥胖癥根據BMI；NAFLD根據彈性超聲結果。

1.8 隨訪

全部患者于FMT后第1、4、12周回院復查，特別在第12周(即第3個月)全面評估癥狀，復查實驗室，影像學(X線，B超，胃腸鏡)等指標，判斷療效和不良事件。第6，12個月全部患者再次回院，評估癥狀，復查實驗室參數，必要時復查影像學。微信或電話隨訪每年3個月1次，如患者病情有變化，隨時安排回院復診。我院設FMT專病門診，方便患者來診，至今我們隨訪工作已達4年。

2 結 果

2.1 療效

由于前3個月隨訪資料較完整，本文僅提供短期(3個月)臨床療效(表1)。

2.2 安全性

我院1 085例次(408例)FMT的例次不良事件發生率為8.9%，包括：一過性腹瀉：20例次(1.8%)，一過性腹痛：16例次(1.5%)，一過性發熱：5例次(0.5%)，術后肛門排氣增多56例次(5.2%)，未見嚴重不良事件。

表1糞菌移植療效

3 討 論

供體選擇方面，有文獻報告，采用受體親屬作供體，使用多個供體的糞菌混合懸液，使用16sRNA測序匹配供體和受體糞便微生物種類等方法可提高療效。受條件限制，我院沒有開展上述工作，我們有限的臨床觀察，沒有發現6位不同供體在療效和安全性方面有顯著差異。FMT給藥方法，包括口服糞菌膠囊和經消化道注入糞便懸液等。使用糞菌膠囊方便，但制備技術，質量標準，保存和運送要求很高，同時患者難以耐受口服大量膠囊，至今包括我國在內的多數國家未獲得批準上市。目前經消化道注入是常用方法，目標達上消化道(十二指腸乳頭以上)和中消化道(十二指腸乳頭以下)者可經胃鏡，鼻飼管，鼻空腸管等途徑，目標達下消化道者可采用保留灌腸或經腸鏡方法。由于糞便懸液制備的手工方法操作繁瑣，難以標準化，故采用機械分離系統是近年趨勢。本研究采用GenFMTer智能糞菌分離儀操作方便和高效，采用內鏡放置TET導管灌注的優點是可直接評估黏膜病變部位和情況，在合適的部位放置導管，保證準確輸注糞菌懸液，同時可保留導管，便于重復灌注時使用，避免再次內鏡操作。FMT可用新鮮糞便和冰凍糞便，文獻報告冰凍糞便如保全得當(- 80 ℃)和新鮮糞便的療效相當。為慎重起見，本研究全部采用新鮮糞便。

在療效方面，CDI是目前各共識意見確定使用FMT有效的唯一疾病，有效率高于80%[10-11]。我院有效率(80%)和共識意見相符。AAD病因是抗生素應用引起腸道菌群失調，口服益生菌是首選治療方法[12-13, 21]，但因益生菌豐度低，生存時間短(2周)，療效欠佳。FMT可快速重建腸道微生態,有益菌群豐度大幅提高，可持續24周，療效更好[22]。我院治療難治性有效率68%，低于CDI。進一步分析，我們對CDI患者飲食管理未如AAD嚴格，可能是拉低有效率的原因。

IBD(包括UC和CD)是病因未完全清楚的腸道炎癥性疾病。常用藥物包括氨基水楊酸類，免疫抑制劑，糖皮質激素和生物制劑等，許多患者療效不佳或不能耐受長期使用上述藥物。近年FMT治療IBD的文獻很多，因欠缺大樣本隨機對照研究，各家療效差異較大，本文僅介紹信息量大的Meta分析。Cao等Meta分析18項對照研究，評估FMT治療446例UC的療效，結果顯示FMT比安慰劑組顯著降低反映UC活動度的Mayo評分[23- 24]。Sun等納入11項(8項對照，3項非對照，共133例)FMT治療UC的分析顯示，30%患者癥狀臨床完全緩解[25]納入25項(2項對照,15項隊列，8項非對照研究，共133例)分析，FMT治療UC的完全緩解率41%，有效率66%[25]。Fang等納入27項(4項隨機對照，23項隊列研究，共459例)FMT治療IBD(包括UC和CD)分析，完全緩解率28.8%(UC為21%，CD為30%)，有效率53%[26]。Chen等納入15項共346患者隊列研究，FMT對IBD(包括UC和CD)有效率高達89%，復發率19%，UC和CD沒有差異[27]。Lam等納入6項FMT治療UC(4項隨機對照，2項隊列研究，共340例)分析，FMT組緩解率和有效率均顯著高于安慰劑組，但停用類固醇激素后FMT組與安慰劑組沒有顯著差異[28]。我院合計納入153例IBD(UC105例，CD48例)，均是用氨基水楊酸制劑無效，不能或不愿使用糖皮質激素治療患者(92例)或已使用激素無效患者(61例)，結果UC有效率64%，CD有效率27%。因各文獻的結果差別較大，我院療效位居中游水平。

FMT治療FBD的文獻有限，Pinn等用FMT治療13例難治性IBS，70%患者癥狀改善[29]。Halk等綜述當時僅有的9項(共48病例)臨床研究(包括論文，會議摘要，個案病例報告等)，FMT治療IBS的有效率為58%。Ford等報告FMT治療IBS的隨機對照臨床試驗，納入83例中或重度患者，3個月有效率為65%，顯著高于安慰劑組的43%[30]。Johnsen等報告FMT治療IBS的對照研究(FMT組55例，安慰劑組28例)，FMT組有效率剛剛顯著高于對照組(P=0.049)[31]。Ohkusa等綜述FMT治療難治性功能性便秘的6項研究(隨機對照臨床試驗1項，案例系列4項，病例報告1項，共122例)，顯示療效良好[32]。Kurokawa報告FMT治療17例FBD(包括IBS，功能性便秘和功能性腹瀉)，全部患者的心理障礙(抑郁或焦慮)癥狀改善，有助于腸病癥狀緩解[33]。我院FMT治療116例難治性IBS患者(便秘型25例，腹瀉型79例，混合型12例)，總有效率為65%(便秘型60%，腹瀉型67%，混合型58%)，各亞型療效無顯著差異。我院還治療功能性便秘25例，有效率60%；功能性腹瀉60例，有效率68%，上述結果均與文獻基本相符。

肥胖癥是代謝性綜合征(metabolic syndrome,MS)的組分之一，FMT可治療小鼠肥胖癥已有報告[33]，但臨床療效未得到證實。Zhang等Meta分析3項(共76例患者)對照研究，FMT可改善MS患者一些實驗室參數(如胰島素敏感性，糖化血紅蛋白等)，但減肥療效均不顯著[35]。腸道菌群與MS的潛在關系已經明確[36]，但欠缺臨床研究報告。我們用FMT治療體質量指數>30的肥胖患者4例，以及NAFLD患者8例，兩者有效率均為50%。

腦腸軸(Brain gut axis)是腸內細菌與大腦間的雙向通信系統，腸道菌群失衡參與中樞神經系統疾病(如癲癇、阿爾茨海默癥、自閉癥、情緒障礙等)的發病機制。動物試驗已證實微生物菌群失調和PD發病相關[37- 38]。我院FMT治療PD3例，有效率為67%。受FMT治療眾多腸道疾病成功文獻的啟發[39]，我們對4例腹瀉型放射性腸炎進行FMT治療，有效率為50%。目前這類疾病尚欠缺有效治療方法，FMT是新途徑。

歷年文獻報告，FMT不良事件少見，主要包括腹瀉、上腹痛、噯氣、便秘、發熱等，多發生在術后2～3天，為一過性，僅有個別報告革蘭氏陰性桿菌血癥和因糞菌植入操作不當導致消化道穿孔,沒有死亡病例。然而，新近報告，FMT引起2例患者出現超廣譜β-內酰胺酶(Extended-Spectrum β-lactamase, ESBL)大腸桿菌敗血癥，導致患者死亡，病菌來自供者糞便[40]。這報告提醒我們，盡管FMT不良事件少見，但作為移植項目，嚴格把關供體篩選非常重要。

FMT重建腸道微生物穩態，是治療多種疾病的新方法。FMT治療CDI機理明確，療效顯著，復發率低，已被多個指南推薦使用。而其他非CDI疾病的發病機制復雜，除菌群失調外還涉及環境、遺傳、感染、免疫，內分泌，神經，心理等多個領域，療效不如CDI在情理之中。FMT治療非CDI疾病至今還處于臨床試驗階段，各研究結果差異較大。本研究顯示，FMT對多種傳統藥物無效的非CDI疾病有一定療效，不失為新的治療選項，嚴格篩選供體和規范操作可保證FMT的安全性。還需更多隨機對照試驗才能明確FMT的價值，我們正擴大研究范圍，追蹤長期療效，希望能為FMT臨床應用做出貢獻。