糞菌移植在胃腸疾病及非胃腸疾病臨床應(yīng)用研究的證據(jù)現(xiàn)狀

李甜甜，李東穎，李建生

近年來，隨著研究者深入地理解腸道菌群及其對(duì)宿主疾病和健康的意義，糞菌移植（FMT）受到越來越多的關(guān)注。腸道菌群能調(diào)節(jié)宿主的許多重要功能，通過FMT轉(zhuǎn)移整個(gè)微生物群除了可以改善諸如難辨梭菌感染（CDI）、炎癥性腸病（IBD）等疾病外［1］，F(xiàn)MT還可用于治療其他很多疾病，如慢性疲勞綜合征、帕金森病、肥胖、代謝綜合征及多發(fā)性硬化癥［2］。本文就FMT的臨床應(yīng)用研究的證據(jù)現(xiàn)狀做一綜述。

1 FMT與CDI

難辨梭菌是導(dǎo)致醫(yī)院感染的危險(xiǎn)微生物。目前，CDI的治療藥物為甲硝唑或萬古霉素。然而，CDI的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)很高，有10%～20%的患者在治療后8周內(nèi)發(fā)生第1次復(fù)發(fā)，40%～65%的患者在治療后8周后復(fù)發(fā)，這些患者常對(duì)傳統(tǒng)的萬古霉素及甲硝唑治療無應(yīng)答。因此，長(zhǎng)期以來臨床一直在關(guān)注旨在重建共生菌群的治療理念［3］。EISEMAN等［4］第1次報(bào)道了4例偽膜性結(jié)腸炎患者接受了糞便灌腸治療。在接下來的幾十年中，幾項(xiàng)病例報(bào)告和小型研究強(qiáng)化了FMT能有效治療難辨梭菌相關(guān)性結(jié)腸炎的概念［5］。但是只有VAN NOOD等［1］的報(bào)告為這一策略提供了有力證據(jù)，該研究納入的是至少應(yīng)用1個(gè)足夠抗生素療程之后復(fù)發(fā)的CDI患者，這些患者隨機(jī)接受以下3種療法之一：FMT組接受萬古霉素治療方案（500 mg/次，1次/6 h，持續(xù)4 d），然后進(jìn)行腸灌洗，通過經(jīng)鼻十二指腸管行FMT；組2接受萬古霉素治療方案（500 mg/次，1次/6 h，持續(xù)14 d）；組3接受標(biāo)準(zhǔn)萬古霉素治療方案及腸灌洗。該研究在中期分析后提前終止，F(xiàn)MT組第1次FMT后16例患者中13例（81%）難辨梭菌相關(guān)性結(jié)腸炎得到緩解，另3例中有2例在行第2次FMT后治愈，組2中有31%的患者、組3中有23%的患者結(jié)腸炎癥得到了治療。FMT后患者腸內(nèi)細(xì)菌多樣性也增加，這對(duì)病原體防御至關(guān)重要，被稱為定植抗性。FMT治療CDI的機(jī)制目前尚不清楚，可能是通過重建受損的腸道菌群來抵御難辨梭菌的腸道定植和感染。WEINGARDWN等［6］發(fā)現(xiàn)腸道菌群在膽汁酸的代謝中發(fā)揮重要作用，膽汁酸的代謝反過來也可以影響腸道菌群，F(xiàn)MT可能是通過恢復(fù)正常腸道膽汁酸的代謝，進(jìn)而糾正紊亂的腸道菌群，達(dá)到治療CDI的目的。FMT的最終目標(biāo)是提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的FMT膠囊，患者可以咽下，從而避免插入鼻胃十二指腸管或進(jìn)行內(nèi)鏡檢查等操作的風(fēng)險(xiǎn)，但也涉及捐贈(zèng)者的篩選、糞便材料的制備、移植途徑等諸多困難。盡管FMT后增加了細(xì)菌多樣性，有助于增強(qiáng)腸道的定植抗性，但是不清楚應(yīng)將哪種細(xì)菌包括在標(biāo)準(zhǔn)FMT移植物中。

Open Biome（一個(gè)糞菌銀行）在提供標(biāo)準(zhǔn)FMT膠囊方面邁出了第一步，根據(jù)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的協(xié)議，該糞菌銀行向全美各地的醫(yī)院和診所提供冷凍的糞便樣本［7］。但是，仍不清楚哪些監(jiān)管規(guī)定必須適用于糞菌移植。在最近給Nature Biotechnology編輯的一封信中作者討論了糞便樣品是否應(yīng)該作為組織而不是藥物來處理［7］。與美國(guó)FDA相反，歐洲衛(wèi)生部門沒有提供有關(guān)“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”的規(guī)定，而是制定了一套關(guān)于FMT的臨床應(yīng)用共識(shí)［8］。鑒于CDI明顯缺乏替代治療方案，F(xiàn)DA允許對(duì)標(biāo)準(zhǔn)抗生素治療無反應(yīng)的患者進(jìn)行FMT［9］。當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)墓w時(shí)，一個(gè)重要的問題是潛在的感染性顆粒的轉(zhuǎn)移；除了感染之外，還必須考慮腸道菌群對(duì)能量代謝、免疫系統(tǒng)以及神經(jīng)發(fā)育和行為等多方面的調(diào)節(jié)作用［10］。

2 FMT與IBD

治療抗生素耐藥梭狀芽孢桿菌感染的可行性和巨大成功，最終為FMT進(jìn)入IBD治療領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。IBD包括克羅恩?。–D）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC）。雖然IBD的病因尚未完全明確，但眾所周知腸道菌群與IBD的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。具體而言，IBD患者的腸道菌群的多樣性較正常人減少，主要特點(diǎn)為硬壁菌門和擬桿菌門數(shù)量減少，變形桿菌門和放線菌門數(shù)量增加。因此，腸道菌群的改變已被認(rèn)為是IBD腸道炎癥發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵因素［11-12］。相關(guān)動(dòng)物模型研究也支持這一觀點(diǎn)，將患病小鼠腸道菌群轉(zhuǎn)移到健康小鼠可以誘發(fā)腸道炎癥［13-15］。相應(yīng)地，F(xiàn)MT和腸道微生物多樣性的重建可能誘導(dǎo)IBD緩解的治療概念被認(rèn)為是非常有吸引力的。目前FMT治療CD的證據(jù)比UC更有限，因此FMT在治療CD中的作用仍不確定。在這種背景下，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注FMT治療UC。

本文要點(diǎn)：

本文查詢了27項(xiàng)采用糞菌移植（FMT）治療炎癥性腸病（IBD）的臨床注冊(cè)試驗(yàn)，采用梅奧評(píng)分客觀分析FMT治療效果，得出滿意的結(jié)果，并收集FMT對(duì)于其他非胃腸疾病的臨床研究文獻(xiàn)，為該技術(shù)在我國(guó)的普及提供理論支持及方向指導(dǎo)。然而由于對(duì)FMT中細(xì)菌的功能了解不足，無法具體闡明其作用機(jī)制，患者長(zhǎng)期生物組成的變化尚不清楚，遠(yuǎn)期結(jié)果有待繼續(xù)研究。

在具有里程碑意義的VAN NOOD等［1］的研究之前，研究人員已經(jīng)開始了探討FMT是否能有效治療IBD。最早的FMT用于治療UC的病例報(bào)告由BENNET等［16］于1989年發(fā)表。之后，至少有18例病例報(bào)告和病例系列報(bào)道了有關(guān)FMT在成人和兒童UC或CD患者中誘導(dǎo)緩解作用［16-33］；已經(jīng)有2個(gè)重要的關(guān)于FMT治療IBD的系統(tǒng)評(píng)價(jià)分別發(fā)表于2012年和2014年［34-35］；2014年發(fā)表的另一篇系統(tǒng)性綜述討論了FMT治療胃腸疾病和非胃腸疾病的效果［36］；COLMAN等［35］的系統(tǒng)評(píng)價(jià)和meta分析包括18項(xiàng)研究（9項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究、5項(xiàng)病例系列、3例病例報(bào)告、1項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究［37］），這些研究進(jìn)行的時(shí)間為1989—2014年，其中11項(xiàng)關(guān)于UC患者、4項(xiàng)關(guān)于CD患者、2項(xiàng)未明確IBD分型、1項(xiàng)包含了多個(gè)IBD亞型。這些研究包括122例成人和兒童患者，其中79例患有UC，39例患有CD，4例IBD未分類；分析顯示FMT后總的臨床緩解率為45%。亞組分析：?jiǎn)为?dú)9項(xiàng)隊(duì)列研究分析顯示FMT后36.2%的患者達(dá)到了臨床緩解，具有中等異質(zhì)性（I2=37%）；UC患者中，F(xiàn)MT后22%的患者達(dá)到臨床緩解，這是一個(gè)沒有明顯異質(zhì)性的數(shù)據(jù)集（I2=0）；CD患者中，F(xiàn)MT后60.5%的患者達(dá)到臨床緩解，但匯總分析中僅有4項(xiàng)研究顯示中度異質(zhì)性（I2=37%），這主要是由2項(xiàng)樣本量較大的研究所致。這些研究中的糞便來源多樣（包括從一級(jí)親屬到健康的匿名捐助者）、FMT管理方案不同（如灌腸、鼻腸管、內(nèi)鏡）以及FMT（單個(gè)或多個(gè)）的頻率不同。沒有研究報(bào)告任何嚴(yán)重的不良事件，但一些患者發(fā)生發(fā)熱、寒戰(zhàn)、腹痛、腹脹、惡心、嘔吐、腹瀉等。

迄今為止，有4項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究關(guān)于FMT治療UC的結(jié)果令人滿意，這些研究表明FMT可能有效誘導(dǎo)活動(dòng)期UC的緩解［38-39］。

MOAYYEDI等［37］進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，納入的活動(dòng)期UC患者定義為梅奧評(píng)分≥4分，允許同時(shí)使用的藥物包括美沙拉嗪、糖皮質(zhì)激素、硫唑嘌呤和抗TNF藥物，條件是患者已經(jīng)使用穩(wěn)定的劑量12周（類固醇使用4周），但病情仍然處于活動(dòng)期。FMT之前患者沒有接受過腸道灌洗，糞便來自6位健康志愿者，均是按照以前公布的方案進(jìn)行篩選［40］?；颊弑浑S機(jī)分為兩組，治療組予以FMT處理，給予來自健康供體的糞菌懸浮液（由50 g供體糞便和300 ml的商業(yè)瓶裝飲用水混合而成）灌腸，1次/周，50 ml/次，連續(xù)6周；安慰劑組予以相同的頻率和劑量注水灌腸。每周收集糞便樣本并在第7周重復(fù)進(jìn)行疾病活動(dòng)評(píng)分以及結(jié)腸鏡檢查。評(píng)估的主要終點(diǎn)事件是誘導(dǎo)UC臨床緩解，定義為在第7周梅奧評(píng)分＜3分、梅奧內(nèi)鏡評(píng)分為0分。試驗(yàn)在進(jìn)行到一半時(shí)被數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和安全委員會(huì)（DSMC）終止，最終70例患者完成了試驗(yàn)，F(xiàn)MT組36例，安慰劑組34例（FMT組2例刪失，安慰劑組3例刪失）。FMT組24%（9/38）的患者達(dá)到臨床緩解，對(duì)照組僅5%（2/37）的患者達(dá)到臨床緩解（P=0.03）。沒有患者在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)達(dá)到梅奧內(nèi)鏡評(píng)分為0分；兩組在生活質(zhì)量方面無顯著差異。重要的是，獲得緩解的FMT組患者7/9用來自供體B捐獻(xiàn)的糞便進(jìn)行治療。比較接受來自供體B糞菌的緩解者和非緩解者的腸道菌群組成顯示，緩解者中腸道菌群與供體B的相似性更大。另外FMT組FMT后的微生物組成與其對(duì)應(yīng)的供體腸道菌群相似，盡管樣本量較小，但這些結(jié)果表明供體糞便的微生物組成可能在治療方面起著至關(guān)重要的作用。這項(xiàng)研究還觀察到，行免疫抑制治療患者的治療效果較不治療患者的效果更好，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；近期診斷為UC的患者（定義為1年或更少）對(duì)FMT的反應(yīng)比那些病程長(zhǎng)的患者更好，這意味著在新診斷UC后不久，早期FMT可能帶來更大的獲益。

ROSSEN等［41］的第2項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)納入了輕～中度活動(dòng)期的UC〔簡(jiǎn)化臨床結(jié)腸炎活動(dòng)度指數(shù)（SCCAI）評(píng)分4～11分〕患者，在整個(gè)研究過程中，患者可繼續(xù)服用穩(wěn)定劑量的美沙拉嗪、硫嘌呤和皮質(zhì)類固醇（10 mg/d），與MOAYYEDI等［37］的研究不同，如果在篩選前8周內(nèi)使用抗TNF或甲氨蝶呤、4周內(nèi)使用環(huán)孢素，則排除。糞便來自15位健康捐獻(xiàn)者（1位伴侶、1位朋友和13位志愿者），120 g的供體糞便與0.9%氯化鈉溶液混合制成500 ml的糞便混懸液后被分至多個(gè)不透明的注射器，不同于MOAYYEDI等［37］的研究，該研究中的患者在行FMT之前進(jìn)行了腸道灌洗（2 L聚乙二醇溶液和2 L透明液體）。患者隨機(jī)分成兩組，治療組在第0周和第3周經(jīng)鼻胃管輸注健康供體的糞便混懸液到其十二指腸；對(duì)照組以相同的頻率和劑量輸注自體的糞便混懸液；在第6周和第12周時(shí)進(jìn)行臨床和內(nèi)鏡隨訪并收集FMT之前及第6、12周的糞便樣本；該研究的主要結(jié)果是將臨床緩解定義為SCCAI評(píng)分≤2分、梅奧內(nèi)鏡評(píng)分在第12周時(shí)較前改善至少1分，DSMC早期也停止了這項(xiàng)研究，最終有37例患者完成了臨床和內(nèi)鏡隨訪并納入符合方案集分析（PP），48例患者納入意向性治療原則（ITT）分析；在第6周，F(xiàn)MT組臨床緩解率為26.1%（6/23）、安慰劑組臨床緩解率為32.0%（8/25）（P=0.76）。在第12周，F(xiàn)MT組23例患者中7例（30.4%）和安慰劑組25例中8例（32.0%）達(dá)到臨床療效（P=1.0）。兩組的內(nèi)鏡反應(yīng)率也相似。該研究中的大多數(shù)患者經(jīng)歷輕度不良事件，例如短暫性消化不良和大便次數(shù)增加，但兩組以上事件發(fā)生率間無明顯差異。研究者發(fā)現(xiàn)緩解者的腸道微生物譜在隨訪中變得地與捐獻(xiàn)者的腸道微生物譜相似。此外，微生物分析顯示，持續(xù)緩解者和1年內(nèi)復(fù)發(fā)的患者在第12周的腸道菌群存在顯著差異。持續(xù)緩解者腸道菌群富集了產(chǎn)短鏈脂肪酸的菌，為今后的研究中供體的選擇提供了依據(jù)。

PARAMSOTHY等［42］最近在澳大利亞進(jìn)行的第3項(xiàng)雙盲隨機(jī)安慰劑對(duì)照試驗(yàn)，納入輕～中度活動(dòng)的UC患者（定義為梅奧評(píng)分4～10分，梅奧內(nèi)鏡評(píng)分≥1分）。允許患者保持口服穩(wěn)定劑量的美沙拉嗪和硫嘌呤或甲氨蝶呤，也被允許繼續(xù)口服潑尼松，但每日劑量≤20 mg且必須接受高達(dá)2.5 mg/周的強(qiáng)制性類固醇減量，目標(biāo)是在第8周脫離類固醇治療。在研究期間以及在前12周內(nèi)禁止使用抗TNF劑和鈣調(diào)磷酸酶抑制劑。在研究期間和入組前2周內(nèi)也不允許局部應(yīng)用皮質(zhì)類固醇和美沙拉嗪。入組后4周內(nèi)不允許使用抗生素和益生菌。與之前的兩項(xiàng)研究不同，每個(gè)糞便微生物制劑含有來自3～7個(gè)不相關(guān)健康供體的糞便混合物?；颊弑浑S機(jī)分配到治療組（n=41）、對(duì)照組（n=40）及安慰劑組，患者首先經(jīng)結(jié)腸鏡行腸道準(zhǔn)備，再予以灌腸，治療組予以FMT灌腸5 d/周，持續(xù)8周；安慰劑組給予相同頻次的安慰劑灌腸；主要終點(diǎn)是8周時(shí)無類固醇臨床緩解和內(nèi)鏡緩解，定義為總梅奧評(píng)分≤2分且4項(xiàng)亞因子評(píng)分≤1分，梅奧內(nèi)鏡評(píng)分至少改善1分。8周后，治療組27%（11/41）達(dá)到了主要終點(diǎn)、安慰劑組8%（3/40）達(dá)到了主要終點(diǎn)（P=0.02）；進(jìn)入8周開放式FMT試驗(yàn)的患者（27%，10/37）也能達(dá)到主要終點(diǎn)。

COSTELL等［43］進(jìn)行了第4次隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)納入輕～中度活動(dòng)的UC患者（定義為梅奧評(píng)分≥1分、梅奧內(nèi)鏡評(píng)分≥2分）。允許使用的穩(wěn)定的維持藥物包括口服及直腸給藥的美沙拉嗪、硫嘌呤、甲氨蝶呤、抗TNF、潑尼松龍（≤20 mg），但必須接受強(qiáng)制性類固醇減量。干預(yù)組接受厭氧條件下制備的來自3～4名健康供者的糞便懸浮液。無氧條件下，制備好的材料可能有助于保留微生物?；颊呤紫冉?jīng)結(jié)腸鏡行腸道準(zhǔn)備，再予以灌腸，治療組予以FMT灌腸2次/周，持續(xù)8周；安慰劑組給予相同頻次的自體FMT灌腸；第8周UC的無類固醇緩解（定義為總梅奧評(píng)分＜2分，梅奧內(nèi)鏡評(píng)分＜1分）：治療組32%（12/38）的患者達(dá)到主要終點(diǎn)，而安慰劑組為9%（3/35）（P=0.02）。

截至2018-01-01，在www.clinicaltrials.gov網(wǎng)站查閱到27項(xiàng)采用FMT治療IBD的臨床試驗(yàn)，其中14項(xiàng)是關(guān)于UC的研究，5項(xiàng)是關(guān)于CD的研究，另外8項(xiàng)研究同時(shí)納入U(xiǎn)C和CD。盡管發(fā)表的病例報(bào)告和隊(duì)列研究提示FMT有治療IBD的潛力，但需要更好地評(píng)估短期安全性終點(diǎn)和長(zhǎng)期隨訪，以期能尋找預(yù)測(cè)臨床療效及安全性的因素、FMT有效治療（包括潛在的短鏈脂肪酸生成）的機(jī)制［44-47］。

3 FMT與其他疾病

腸道菌群提供并調(diào)節(jié)宿主的許多重要功能。除腸道感染和炎癥外，腸道菌群對(duì)其他自身免疫性疾病、功能性疾病等也有影響，因此，除了復(fù)發(fā)性CDI（rCDI）和IBD之外，F(xiàn)MT還可用于治療其他很多疾病，如慢性疲勞綜合征、帕金森病、肥胖、代謝綜合征以及多發(fā)性硬化癥。研究者特別感興趣的是FMT治療功能性疾病的效果，如腸易激綜合征（IBS）。盡管一些研究顯示IBS患者腸道菌群存在差異，但尚不清楚這是否與IBS發(fā)病有關(guān)［48-49］。一項(xiàng)單中心研究顯示：13例對(duì)藥物治療無反應(yīng)的IBS患者接受FMT，70%患者的腹痛、消化不良、腹脹和腸胃氣脹等癥狀得到改善［50］。對(duì)IBS和慢性便秘患者進(jìn)一步的研究顯示癥狀僅得到短期改善，＜50%的患者得到長(zhǎng)期改善［51］。另一較大的研究領(lǐng)域是圍繞著肥胖和代謝綜合征，有研究表明，腸道微生物對(duì)肥胖發(fā)展可能起著重要的作用，微生物分析顯示體形消瘦個(gè)體與肥胖個(gè)體的腸道菌群有顯著差異［52-53］。另外，在用于FMT研究的小鼠中，當(dāng)肥胖小鼠的糞便轉(zhuǎn)移至消瘦的個(gè)體后，消瘦的小鼠體質(zhì)量較前明顯增加［54］。進(jìn)一步的研究已經(jīng)在人群中進(jìn)行，肥胖者接受“瘦”捐助者的FMT后改善了胰島素敏感性，增加了腸道菌群的多樣性［55］。盡管需要進(jìn)行更多的研究以確定是否有長(zhǎng)期益處，但這些發(fā)現(xiàn)確實(shí)引起了對(duì)使用肥胖FMT供體（包括rCDI在內(nèi)的任何適應(yīng)證）的擔(dān)憂，因?yàn)橄菔荏w可能產(chǎn)生不良結(jié)果，如肥胖。其他潛在的FMT應(yīng)用研究較少，但有成功用于腸外疾病如孤獨(dú)癥、慢性疲勞綜合征、纖維肌痛綜合征、帕金森病、系統(tǒng)性硬化病、特發(fā)性血小板減少性紫癜等的個(gè)案報(bào)道。以上疾病的治療效果還沒有在隨機(jī)臨床試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估。

4 展望

總之，現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了FMT是一種治療rCDI非常有效的方法，同時(shí)目前也正在研究其是否在其他疾病中發(fā)揮作用。在FMT解決了生態(tài)失調(diào)的概念之后，定義了微生物種類的組成可能成為IBD的治療策略，特別是UC的治療策略。如前所述，F(xiàn)MT后似乎沒有發(fā)生顯著的短期不利事件，但長(zhǎng)期腸道菌群組成的變化尚不清楚，需要進(jìn)行長(zhǎng)期的前瞻性評(píng)估。盡管沒有發(fā)生主要不良事件，但考慮到FMT有引入感染的可能性和/或在接受者中誘導(dǎo)短暫或持續(xù)的表型改變，必須慎重地探索使用FMT治療較CDI病死率低的疾病。FMT的目標(biāo)是改善腸道菌群（理想情況下回到疾病前的狀態(tài)），而且有證據(jù)表明FMT后腸道細(xì)菌種類及總體上有明顯變化。然而，目前對(duì)這些細(xì)菌的功能知之甚少，需要從識(shí)別腸道中存在的細(xì)菌轉(zhuǎn)向確定這些細(xì)菌的功能以促進(jìn)這一有希望的治療策略的發(fā)展。

作者貢獻(xiàn)：李甜甜進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，收集、整理文獻(xiàn)資料，并撰寫論文；李甜甜和李東穎進(jìn)行論文的修訂，英文的修訂；李建生負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。