糞菌移植在胃腸疾病的研究進展

黎進（綜述） 馬炬明（審校）

糞菌移植在胃腸疾病的研究進展

黎進（綜述） 馬炬明（審校）

腸道微生物系統(tǒng)與人類的健康密切相關，其失衡會導致各類生理和心理疾病，重建或恢復腸道微生物系統(tǒng)的平衡是預防和治療這些疾病的關鍵因素之一。近年來，糞菌移植（FMT）再次吸引了研究者的興趣。將健康人腸道菌群分離后移植到患者腸道內，以期重建或恢復患者腸道內微生物系統(tǒng)的平衡，從而實現(xiàn)治療的目的，被認為是具有巨大潛力的生物治療方法。本文將對FMT發(fā)展簡史、應用現(xiàn)狀、制備使用方法和目前研究存在的問題進行綜述，以期推動該技術在國內的認識、發(fā)展與應用。

1　FMT簡述

FMT并不是一種新的治療方法，早在公元300～400年間，我國葛洪《肘后備急方》書中最早記載了用人糞清治療食物中毒、腹瀉、發(fā)熱并瀕臨死亡的患者，“飲之，即活”［1］。之后明朝運用糞便治療多種難治性消化系統(tǒng)疾病，李時珍所著《本草綱目》（1596年出版）記載了20多種用糞便治病的治療方法，通過口服發(fā)酵的糞清、新鮮糞便懸浮液、干糞和嬰兒糞便治療嚴重腹瀉、發(fā)燒、疼痛、嘔吐和便秘［2］，將糞便療法推向了極致。西方醫(yī)學中有關于糞便移植的記載較晚，最早出現(xiàn)在1697年，德國醫(yī)生Franz Paullini所著的《Heilsame Dreck Apotheke》中，書中記載了通過口或直腸給藥治療動物疾?。?］。現(xiàn)代醫(yī)學的FMT最早報道于1958年，Eiseman等［4］應用糞便懸浮液灌注治療4例由化膿性球菌（葡萄球菌）引起的嚴重偽膜性腸炎。然而，Schwan等［5］于1983年第一次報道應用糞便懸浮液灌注治療艱難梭狀芽孢桿菌感染。直到1989年，糞便懸浮液留置灌腸成了最常見的FMT技術，但期間因為療效問題停滯了近20年，直到2003年Aas等［6］報道經(jīng)鼻胃管輸注糞便懸浮液治療復發(fā)性艱難梭狀芽孢桿菌性腸炎，18例患者中的15例獲得痊愈。之后FMT技術逐漸興起，2013年5月在美國舉辦的消化病會議上，F(xiàn)MT在治療人類疾病的療效得到了FDA的認可，為繼續(xù)研究FMT帶來了動力［7］。

2　應用現(xiàn)狀

2.1艱難梭狀芽孢桿菌感染 艱難梭狀芽孢桿菌是一種革蘭陽性厭氧菌，是引起偽膜性腸炎的主要原因。艱難梭狀芽孢桿菌感染的發(fā)病率和病死率逐漸增高，傳統(tǒng)的治療方法療效有限。然而，Youngster等［8］應用自制的冷凍FMT膠囊治療20例復發(fā)性或難治性艱難梭狀芽孢桿菌感染的患者，這些患者出現(xiàn)≥3次中度艱難梭狀芽孢桿菌感染及≥6～8周萬古霉素治療失敗，或≥2次嚴重而需住院治療的艱難梭狀芽孢桿菌感染，但經(jīng)過2個療程冷凍FMT膠囊口服治療后，90%的患者腹瀉得到治愈，且在口服冷凍FMT膠囊＜24h，無患者出現(xiàn)嘔吐等不良反應。

2.2炎癥性腸病 炎癥性腸病包括克羅恩病和潰瘍性結腸炎，具體病因仍不明確。但目前的主要假說是由變異或致病微生物在遺傳易感性宿主上誘發(fā)產(chǎn)生［9］。盡管當前水楊酸制劑、糖皮質激素、免疫抑制劑及生物靶向治療手段對于控制本病有一定療效，但潛在風險較大。隨著微生物學的發(fā)展，應用FMT治療或輔助治療炎癥性腸病已成為一個新的研究熱點［10］。最早應用FMT治療炎癥性腸病的報道見于1989年，Bennet被診斷為潰瘍性結腸炎，口服水楊酸制劑和糖皮質激素后效果不佳，遂將自己作為實驗對象，運用健康捐獻者的糞便留置灌腸，3個月后腸鏡發(fā)現(xiàn)炎癥明顯減輕，6個月后腹痛、腹瀉等癥狀完全消失［11］。近期的一項系統(tǒng)評估報道，F(xiàn)MT能使63%患者達到臨床緩解，讓76%患者停止服用藥物，且相關胃腸道癥狀減輕［12］。

2.3腸易激綜合征 腸易激綜合征發(fā)病機制是多方面相互作用的，現(xiàn)在被認為涉及到腦-腸軸、免疫系統(tǒng)和腸道菌群之間復雜的相互作用［13］。Kim等［14］研究發(fā)現(xiàn)，IBS患者與健康人腸道微生物差別很大，便秘型IBS患者腸道含有大量的甲烷短桿菌，經(jīng)過益生菌治療后可以恢復腸道微生物之間的平衡。Borody等［15］運用FMT治療55例同時患有腸易激綜合征和炎癥性腸病的患者后發(fā)現(xiàn)：36%患者治愈，16%患者癥狀減輕，48%患者無任何反應。Pinn等［16］對13例頑固性腸易激綜合征患者行FMT治療后發(fā)現(xiàn)：70%患者癥狀得到改善或痊愈。

2.4其它疾病 除上述的三種胃腸疾病之外，F(xiàn)MT也可以治療其它疾病，例如，肥胖、代謝綜合征、2型糖尿病。一項評估FMT效果試點研究表明：將健康捐獻者的糞便懸浮液移植給代謝綜合征患者的腸道內，6周后，9例患者胰島素敏感性得以提高［17］。關于其它具有用FMT治療潛力的疾病有：多發(fā)性硬化癥、帕金森病、非酒精性脂肪肝、慢性疲勞綜合征、心血管疾病、特發(fā)性血小板減少性紫癜［18］，均需要進一步的臨床研究。

3　制備使用方法

盡管FMT早在公元4世紀被應用，但仍未形成一個標準的協(xié)議，F(xiàn)MT管理條例正在積極商討中。有研究提出，在制備的過程中需要將新鮮的糞便放在清潔的塑料容器，制備人員戴上口罩和穿無菌衣，然后加上水或牛奶等稀釋劑，應用攪拌機攪拌沉淀后制成糞便懸浮液［19］。制備成的新鮮懸浮液需要在＜8h輸入患者體內，或通過鼻胃管、胃鏡、結腸鏡、留置灌腸等方法來輸注，但最有效、最常用的方法是通過結腸鏡輸注［20］。

4　存在的問題

4.1捐獻者的篩選 捐獻者的篩選至關重要，直接影響FMT治療的療效。但是如何篩選尚無統(tǒng)一的標準?，F(xiàn)在研究者們正在積極討論和制定篩選標準。Brandt等［19］制訂篩選捐獻者的標準：（1）患有慢性乙型病毒性肝炎、艾滋病、艱難梭狀芽孢桿菌感染、幽門螺桿菌感染、腸源性致病菌感染等疾病的患者予以排除。（2）捐獻者最好為患者親屬或經(jīng)常接觸的朋友。（3）捐獻前3周未使用抗生素，未受過外傷。（4）捐獻前未患有慢性腹瀉、便秘、IBD、IBS等胃腸疾病。

4.2患者篩選 FMT治療非常安全，但要排除一些患有基礎性疾病的患者，正如Lawrence報道，F(xiàn)MT治療在未接受水楊酸制劑、糖皮質激素、免疫抑制劑及生物靶向治療又未患有慢性淋巴細胞性白血病、淋巴瘤等免疫力降低疾病的患者是安全有效的［19］。

4.3遠期療效 到目前為止，惟一一項針對FMT、涉及5個跨國醫(yī)學中心的長期隨訪中發(fā)現(xiàn)：77例接受FMT治療的患者在3個月后91%得到初步治愈，但部分患者仍需要第二次FMT［21］。Pathak等［22］研究發(fā)現(xiàn)，12例接受FMT治療的患有復發(fā)性艱難梭狀芽孢桿菌的患者，91.11%的患者痊愈。這些研究表明FMT是一種非常有效的治療方法。

4.4不良反應 目前為止，絕大部分經(jīng)FMT治療后是安全有效的。但也有報道指出，F(xiàn)MT會引起上消化道出血、腹膜炎、胃腸炎、發(fā)熱和腹部揉面感，但這些癥狀在2d后會消失［23］。

5　展望

腸道微生物的重要性、復雜性與目前治療方法的局限性推動了研究者對FMT的興趣。大量的證據(jù)也表明FMT的有效性，但其機制與應用仍然缺乏系統(tǒng)的研究。例如（1）捐獻者的篩選標準的制定，仍需要大量系統(tǒng)的實驗研究。（2）制備方法仍需要嚴格制定，以保證其療效和可重復性。（3）患者的選擇，需要大量實驗數(shù)據(jù)的支持。（4）遠期療效和安全性仍缺乏系統(tǒng)性的研究。這些研究將會推動FMT療法的發(fā)展與成熟。此外，F(xiàn)MT的研究也將推動對腸道細菌的認識及其引起疾病的發(fā)病機制，發(fā)掘特異有效的治療性腸道微生物和細菌抑制劑來保證健康。

1 葛洪（東晉）.肘后備急方.第二卷.天津：天津科技出版社，2000.36.

2 李時珍（明）.本草綱目.第五十二卷.北京：華夏出版社，2011. 1921～1923.

3 Appen RG. Christian Franz Pau1lini and die homoo Pathische Dreckapotheke.AHZ，2008，253：128～131.

4 Eiseman B， Silen W， Bascom GS， et al. Fecal enema as an adjunct in the treatment of pseudomembranous enterocolitis.Surgery，1958， 44（5）：854～859.

5 Schwan A， Sjolin S， Trottestam U， et al. Relapsing Clostridium difficile enterocolitis cured by rectal infusion of homologous faeces. Lancet，1983，2（8354）：845.

6 Aas J， Gessert CE， Bakken JS. Recurrent Clostridium difficile colitis： case series involving 18 patients treated with donor stool administered via a nasogastric tube.Clin Infect Dis，2003，36（5）：580～585.

7 Midthun K. FDA letter to the American gastroenterological associationR In FDA Department of Health and Human Services， 2013.

8 Ilan Youngster，George H Russell，Christina Pindar， BA， et al. Oral，Capsulized， Frozen Fecal Microbiota Transplantation for Relapsing Clostridium difficile Infection.JAMA October 11，2014.E1～7.

9 Christopher J， Damman， MD， MA， Samuel I， et al. The Microbiome and Inflammatory Bowel Disease： Is There a Therapeutic Role for Fecal Microbiota Transplantation？ Am J Gastroenterol，2012，107（10）：1452～1459.

10 Zi-Kai Wang， Yun-Sheng Yang， Ye Chen， et al. Intestinal microbiota pathogenesis and fecal microbiota transplantation for inflammatory bowel disease.World J Gastroenterol，2014，20（40）：14805～14820.

11 Bennet JD， Brinkman M. Treatment of ulcerative colitis by implantation of normal colonic flora.Lancet，1989，1（8630）：164.

12 Anderson JL， Edney RJ， Whelan K. Systematic review： fecal microbiota transplantation in the management of inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther，2012，36：503～516.

13 Ringel Y， Maharshak N. Intestinal microbiota and immune function in the pathogenesis of irritable bowel syndrome.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2013，305（8）：G529～G541.

14 Kim G， Deepinder F， Morales W， et al. Methanobrevibacter smithiis the predominant methanogen in patients with constipation-predominant IBS and methane on breath.Dig Dis Sci，2012，57（12）：3213～3218.

15 Borody TJ， George L， Andrews P， et al. Bowel-flora alteration： a potential cure for inflammatory bowel disease and irritable bowel syndrome？ Med J Aust，1989，150（10）：604.

16 Pinn DM， Aroniadis OC， Brandt LJ. Follow-up study of fecal microbiota transplantation （FMT） for the treatment of refractory irritable bowel syndrome （IBS）. Presented at： American College of Gastroenterology Annual Meeting； San Diego， CA； October， 2013.11～16

17 Vrieze A， van Nood E， Holleman F， et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology， 2012，143（4）：913～916.

18 Loek P Smits， Kristien EC Bouter， Willem M DE Vos， et al. Therapeutic Potential of Fecal Microbiota Transplantation.Gastroenterology， 2013，7（17）：1～8.

19 Lawrence J Brandt MD， Olga C Aroniadis MD. An overview of fecal microbiota transplantation： techniques， indications， and outcomes. Gastrointestinal endoscopy，2013，78（2）：240～249.

20 Olga C Aroniadis MD， Lawrence J Brandt MD. Intestinal Microbiota and the Efficacy of Fecal Microbiota Transplantation in Gastrointestinal Disease.Gastroenterology & Hepatology，2014，10（4）：230～237.

21 Brandt LJ， Aroniadis OC， Mellow M， et al. Long-term follow-up of colonoscopic fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridium difficile infection. Am J Gastroenterol，2012，107（7）：1079～1087.

22 Rahul Pathak， Hill ambrose Enuh， Anish Patel， et al. Treatment of relapsing Clostridium difficile infection using fecal microbiota transplantation.Clinical and Experimental Gastroenterology，2014， 7：1～6.

23 Vermeire S， Joossens M， Verbeke K， et al. Pilot study on the safety and efficacy of faecal microbiota transplantation in refractory Crohn's disease. Gastroenterology，2012，142（5）：S360.

310053 浙江中醫(yī)藥大學第二臨床醫(yī)學院 （黎進）310013 杭州 中國人民解放軍第117醫(yī)院（馬炬明）