糞菌移植在慢性肝病治療中的應用

徐洪凱， 汪春付， 張野， 連建奇

空軍軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院傳染科， 西安 710038

腸道菌群有著人類“第二基因組”的稱號，在人類胃腸道中大約有1 000多種微生物物種，其組成和狀態(tài)與宿主健康息息相關［1］。腸-肝軸整合了飲食、遺傳和環(huán)境因素在腸道及其微生物群和肝臟之間產生的信號，形成了雙向作用。由于各種原因導致腸壁通透性增加和細菌易位，使得微生物和它們的代謝產物到達肝臟，從而影響膽汁酸的代謝，引起腸道運動障礙和全身炎癥反應，進而誘發(fā)腸道生態(tài)失調，進一步加重肝損傷［2］。近年來，糞菌移植（fecal bacteria transplantation，F(xiàn)MT）通過重建腸道微生物群治療慢性肝病的應用取得一定的進展。本文通過對FMT治療多種肝臟疾病的臨床和基礎研究進行綜述，分析其在臨床應用中的可能性及利弊，以期成為治療肝臟疾病的一種有效治療方法。

1 FMT概述

FMT是一種通過重建患者腸道菌群平衡治療腸道菌群相關疾病的方法，通過儀器將健康捐獻者的糞便進行反復過濾離心富集，分離出糞便中功能菌群和天然抗菌物質，將其移植到患者體內以恢復腸道菌群內環(huán)境平衡。目前，F(xiàn)MT已經(jīng)作為標準療法納入復發(fā)性艱難梭菌感染的臨床診治指南［3］。此外，F(xiàn)MT對多種疾病的治療均有效果，例如慢性肝病、便秘、孤獨癥、炎性腸病、癲癇和腸易激綜合征等［4-6］。

2 FMT在慢性肝病方面的應用

2.1 FMT在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）中的應用 NAFLD是指除酒精和其他明確的肝損害因素所致的，以肝脂肪變性為主要特征的臨床病理綜合征。研究［7］發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者腸道菌群中大腸桿菌、乳桿菌和擬桿菌等致病菌顯著增加，而糞桿菌和瘤胃球菌等菌群的豐度明顯降低。腸道菌群失調在NAFLD發(fā)生中可能的作用機制主要有以下幾個方面：（1）腸壁通透性改變，導致大量細菌及代謝產物進入血液循環(huán)［8］；（2）腸道菌群產生過量內源性乙醇誘導肝臟氧化應激觸發(fā)炎癥反應，參與肝臟的“二次打擊”過程［9］；（3）從腸道菌群來源的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）通過激活腸壁免疫反應損傷腸道屏障，循環(huán)中增多的LPS引起慢性炎癥，導致胰島素抵抗和肥胖發(fā)生，進而導致肝細胞脂質積累［10］；（4）膽汁酸水平及組成的改變。腸道菌群能夠通過促進膽汁酸的合成，抑制法尼醇X受體的激活，來誘導肝脂肪的合成［11］。以上機制也與NAFLD向非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化和肝細胞癌（HCC）的演變有關［12］。FMT通過完整地移植腸道菌群，修復腸道屏障完整性，抑制肝臟炎癥反應，減少肝脂肪合成，有利于腸-肝軸平衡的重建，促進NAFLD患者肝臟功能的恢復。國內研究［13］發(fā)現(xiàn)洗滌糞菌移植可顯著改善高脂血癥患者和低脂血癥患者的血脂水平，且無遠期血脂增高和動脈粥樣硬化風險。葉毅等［14］發(fā)現(xiàn)FMT明顯改善了NAFLD患者的血脂和肝功能指標并糾正了腸道菌群紊亂，具有較好的臨床治療效果。

2.2 FMT在酒精性肝病中的應用 酒精性肝病是指過度飲酒或酒精依賴導致的肝臟及其功能的損傷［15］，目前仍無特效治療藥物應用于臨床。研究［16-17］表明適量和重度飲酒者及酒精性肝硬化患者腸道菌群的組成和功能均發(fā)生了變化。Yan等［18］發(fā)現(xiàn)，酒精喂養(yǎng)的小鼠與普通食物喂養(yǎng)的小鼠相比，出現(xiàn)肝損傷和肝脂肪變性、小腸近端細菌過度生長和菌群移位入血。一項對8例不符合皮質類固醇治療條件的重癥酒精性肝炎（severe alcoholic hepatitis，SAH）男性患者的病例研究發(fā)現(xiàn)，與同時期僅接受常規(guī)治療的SAH患者相比，F(xiàn)MT組患者1年生存率（87.5%）明顯高于對照組（33.3%），證明FMT改善了SAH的嚴重程度和1年存活率［19］。Philips等［20］對51例SAH患者的回顧性研究對比了類固醇、營養(yǎng)療法、己酮可可堿和FMT的治療效果，3個月末患者存活率分別為38%、29%、30%和75%（P＝0.036），其他各組死亡風險明顯高于FMT組。目前相關臨床研究開展較少，對于患者納入FMT治療的適應證、治療周期、療效評價、副作用評估等方面尚缺乏統(tǒng)一共識，尚需更多的臨床研究來完善FMT在酒精性肝病中的應用。

2.3 FMT在乙型肝炎中的應用 HBV感染是威脅人類健康的公共衛(wèi)生問題。國內多項研究［21-23］表明乙型肝炎患者腸道菌群的組成發(fā)生了變化，腸道優(yōu)勢菌群（乳酸桿菌和雙歧桿菌等）顯著減少，致病菌群（大腸桿菌和腸球菌等）豐度顯著增加。國外研究［24］同樣證實了以上結論，同時隨著病情進展，在疾病的不同階段腸道微生態(tài)也會發(fā)生不同變化。慢性乙型肝炎患者腸道內細菌豐度的變化提示FMT可能通過改變腸道微生物組成對慢性乙型肝炎患者起治療作用。Chou等［25］發(fā)現(xiàn)在HBV感染的小鼠模型中，具備成熟菌群的成年C3H/HeN小鼠能夠在6周內清除HBV，而使用抗生素殺滅腸道微生物的成年小鼠不能迅速清除HBV，提示成年小鼠的肝臟免疫可被成熟的腸道菌群激活，從而促進HBV的快速清除。此外FMT通過重組腸道微生物區(qū)系可改變小鼠對HBV感染的易感性［26］。Ren等［27］研究發(fā)現(xiàn)在長期接受抗病毒治療（恩替卡韋/替諾福韋酯）的HBeAg陽性患者中，F(xiàn)MT能有效誘導HBeAg的清除。Madsen等［28］報告了類似的結果。一項開放性的隨機臨床對照試驗［29］表明FMT聯(lián)合替諾福韋在改善乙型肝炎急慢性肝衰竭的臨床療效方面優(yōu)于單用替諾福韋。在這些研究中可以看到FMT治療乙型肝炎的曙光，但是目前的研究仍然局限于動物實驗及小樣本臨床試驗，對于FMT的治療機制及治療途徑尚有待進一步探索和規(guī)范。

2.4 FMT在肝硬化中的應用 肝硬化是由一種或者多種因素導致的慢性肝臟疾病的終末期表現(xiàn)。與健康人群比較，肝硬化患者無論是代償期還是失代償期均存在著腸道菌群多樣性降低［30］。腸道微生物群和細菌移位在肝硬化及其并發(fā)癥的發(fā)病機制中起著重要作用［31］。FMT在肝硬化方面最先應用于肝性腦病的治療相關研究，Wang等［32］研究發(fā)現(xiàn)FMT可以改善大鼠的行為、肝性腦病評分和空間學習能力，減輕肝臟和腸黏膜損傷。一項評估63例肝硬化合并艱難梭菌感染患者應用FMT治療的療效及安全性的多中心回顧性研究［33］證明，F(xiàn)MT是一種安全且有效的治療方案。FMT可改善肝硬化CTP評分，并減少促炎細胞因子［34］，同時可降低血氨水平［35］。大量研究證實了腸道菌群在肝硬化及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起到關鍵作用，F(xiàn)MT也可成為治療肝硬化及其并發(fā)癥的重要手段。但是目前FMT針對肝硬化的研究多為并發(fā)癥治療方面的探索，目前已發(fā)表的研究樣本量有限，仍有許多問題未能明確，如患者治療時機、療程的長短和所需的移植次數(shù)都需要進一步探索，另外在肝硬化終末期患者缺乏足夠關于FMT有效性和安全性的數(shù)據(jù)。

2.5 FMT在肝衰竭中的應用 根據(jù)患者病史、起病特點及病情進展速度可將肝衰竭分為四類：急性肝衰竭（acute liver failure，ALF）、亞急性肝衰竭（subacute liver failure，SALF）、慢加急性（亞急性）肝衰竭［acute（subacute） on chronic liver failure，ACLF或SACLF］和慢性肝衰竭（chronic liver failure，CLF）［36］。一項針對128例ACLF患者糞便標本的前瞻性研究［37］發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比患者的基因和元基因組種（微生物基因被分成若干簇，稱為元基因組種）豐度顯著降低。這種豐度的顯著降低與疾病分期有關，并在調整抗生素治療方案后持續(xù)存在，提示ACLF患者腸道菌群基因顯著改變，且與疾病分期平行，故腸道菌群紊亂可能導致疾病進展和預后不良。ACLF患者普遍存在腸道菌群失調，有益菌數(shù)量下降，機會致病菌轉變?yōu)橹虏【虏【捌浯x物通過受損的腸道黏膜進入肝臟，引發(fā)一系列炎癥反應加劇肝臟的損傷［38-39］。這種惡性循環(huán)，導致了ACLF進展迅速，預后差，死亡率高等一系列不良反應。早期阻斷這種惡性循環(huán)的發(fā)生和進展，對于有效改善ACLF預后具有顯著作用。高安等［40］通過對比FMT組（ACLF模型小鼠移植正常小鼠糞便菌群）與ACLF模型組小鼠體質量、存活情況、肝組織病理變化、生化指標和腸道菌群變化發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MT組小鼠腸道菌群改善，體質量恢復，ALT和AST明顯下降，肝細胞壞死減輕，實驗證明FMT對ACLF具有保護作用。Liu等［41］在ALF模型小鼠中發(fā)現(xiàn)同樣的治療效果，經(jīng)過FMT治療后ALF小鼠的乳桿菌科、普氏菌科、S24-7、臭桿菌科和立克內菌科等菌群的比例恢復正常，F(xiàn)MT顯著改善了ALF模型小鼠的肝損傷。Sharma等［42］研究表明FMT可提高SAH-ACLF患者的中、短期生存率，改善臨床嚴重程度評分。

2.6 FMT在肝細胞惡性腫瘤中的應用 原發(fā)性肝癌是目前我國第4位常見惡性腫瘤及第2位腫瘤致死病因。目前未有臨床研究探索FMT對于原發(fā)性肝癌的治療作用，但是眾多研究［43-45］表明腸道菌群在HCC的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，主要機制包括：（1）腸道屏障破壞和菌群及代謝物入血，這些代謝物間接導致肝細胞損傷及纖維化［46］，部分次級膽汁酸具有細胞毒性，其穿過損傷的腸道黏膜屏障進入腸肝循環(huán)回到肝臟，造成肝細胞DNA損傷直接誘發(fā)肝癌的發(fā)生［47］。（2）腸道菌群通過誘導炎癥反應或抑制免疫間接促進癌癥的發(fā)生。LPS可與肝細胞表面的特異性受體即Toll樣受體（TLR）發(fā)生一系列免疫應答反應和致癌反應，LPS是TLR4的主要配體，通過該條細胞內信號轉導，激活天然免疫細胞，最終導致一系列炎癥免疫反應，這種慢性損傷導致肝纖維化的發(fā)生，促進了肝癌的發(fā)生和進展［48-49］。Yu等［50］闡述了腸道菌群-LPS-TLR4軸在HCC中發(fā)揮的作用，其發(fā)現(xiàn)TLR4的滅活可降低HCC發(fā)生率并抑制腫瘤發(fā)展。國內研究［51-52］發(fā)現(xiàn)與健康個體相比，原發(fā)性肝癌患者的糞便微生物群中促炎菌增加。原發(fā)性肝癌患者的生物失調程度明顯高于正常對照組。隨著原發(fā)性肝癌的發(fā)展，生物失調程度有增加的趨勢，但在不同階段間差異無顯著性。雖然癌癥患者腸道微生物群的調節(jié)作用機制尚未在臨床試驗中得到研究，但是一項Ⅰ期臨床試驗證明FMT與腸道固有層和腫瘤微環(huán)境中免疫細胞浸潤和基因表達譜的有利變化有關［53］。這些發(fā)現(xiàn)表明調節(jié)腸道微生物群在癌癥治療中的重要作用。

3 總結與展望

腸道菌群的動態(tài)變化在肝臟損傷的發(fā)生和發(fā)展中起著重要的作用，隨著腸-肝軸理論的研究深入，對于FMT有了進一步的理論和實踐基礎，已有研究也展示出FMT對于多種肝臟疾病的治療效果（表1）。但是依舊有許多問題需要去關注和研究，一方面是既有的研究都顯示出FMT對于慢性肝病的療效，但是具體是哪些物質或菌群在其中發(fā)揮著關鍵的作用，是否不同的疾病有著不同的關鍵菌群在發(fā)揮作用，目前還不夠清楚，因此對FMT后腸道菌群的變化進行了總結，發(fā)現(xiàn)FMT治療后有益菌豐度升高，不利菌群豐度下降，但是具體機制規(guī)律還需更加深度的研究；此外有文獻［57］報道了1例患者在接受FMT后因發(fā)生大腸桿菌菌血癥導致死亡，因此對于腸道屏障受損嚴重的肝病患者，如肝衰竭患者，應充分衡量FMT的益處和風險。另一方面是目前現(xiàn)有的研究多為觀察性研究，樣本量較小，難以準確有效地評估FMT的有效性及安全性，尚需更多的大樣本試驗來補充發(fā)展現(xiàn)有的理論。雖然目前還存在各種各樣的問題，但是FMT作為一種新興的治療手段，隨著研究的深入及技術的成熟，將會有更多的患者因此受益。

表1 各類慢性肝病經(jīng)過FMT治療后腸道菌群的變化Table 1 Changes of intestinal flora after FMT treatment for various chronic liver diseases

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：徐洪凱負責撰寫論文；汪春付、張野負責修改論文；連建奇負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。