糞菌移植在臨床中的應(yīng)用進(jìn)展

徐國峰

（贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，江西 贛州 341000）

人類胃腸道中有大量細(xì)菌定植，不同個(gè)體的腸道微生物組成有所不同，且易受環(huán)境因素的影響，如飲食、益生菌、病毒、藥物、抗生素等［1-2］。這些細(xì)菌具有助消化、提供營養(yǎng)、促進(jìn)結(jié)腸上皮細(xì)胞成熟和保護(hù)免疫的功能［3］。相關(guān)研究表明，多種疾病與腸道微生物組成改變有關(guān)，如感染性腸胃炎、糖尿病、艱難梭菌感染、肥胖以及某些行為疾?。?］。因此，近幾年微生態(tài)學(xué)的概念被頻繁提出，多種藥物與治療策略被用于治療菌群失調(diào)，但目前僅有糞便菌群移植（Fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）取得了較為有效且穩(wěn)定的治療效果。FMT 是一種將健康者的糞便進(jìn)行處理，分離出功能菌群和天然抗菌物質(zhì)，經(jīng)胃腸途徑移植到患者體內(nèi)，重建患者腸道菌群平衡，以治療由腸道菌群失衡引起的相關(guān)疾病的治療方法［5-6］。多項(xiàng)研究證實(shí)，F(xiàn)MT 對(duì)于治療難治性艱難梭菌感染（Clostridium difficile infection，CDI）及炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease，IBD）具有理想療效［7-8］，此外，F(xiàn)MT 也逐漸被用于其他疾病的治療。FRETHEIM H 等［9］提出FMT可用于治療系統(tǒng)性硬化，MAROTZ C A 等［10］提出FMT 對(duì)肥胖癥與代謝綜合征的靶向治療方案，KANG D W等［11］則證實(shí)了FMT 可以一定程度上改善自閉癥患者的腸道癥狀與行為習(xí)慣，且具有長期有效性。

1 糞菌移植概述

FMT 最早出現(xiàn)在東晉時(shí)期，著名醫(yī)藥學(xué)家葛洪所著述的《肘后備急方》中就有使用“黃湯”（糞液）治療患者嚴(yán)重腹瀉與食物中毒的相關(guān)記錄［12］。2012 年，美國成立了非營利性糞菌庫（OpenBiome）［13］；同年，南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院也建立了糞菌庫，但僅用于院內(nèi)患者治療；2015 年，“中華糞菌庫-緊急救援計(jì)劃”由南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化醫(yī)學(xué)中心聯(lián)合第四軍醫(yī)大學(xué)西京消化病醫(yī)院發(fā)起，建立了國內(nèi)首個(gè)非營利性中華糞菌庫（fmtBank）［14］。雖然FMT 已被普遍應(yīng)用于治療艱難梭菌感染，但由于各方面原因，中華糞菌庫在實(shí)際應(yīng)用中并未發(fā)揮其應(yīng)有的作用，一方面是由于部分醫(yī)師不相信FMT 的臨床價(jià)值，另一方面則是因?yàn)椴糠只颊呔芙^使用FMT，導(dǎo)致治療無法開展。相信隨著FMT 研究的不斷深入，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，有望在臨床上投入大范圍應(yīng)用。

2 糞菌移植的臨床應(yīng)用方法

2.1 糞便供體的選擇 糞便供體的來源可分為自體來源與異體來源，自體來源是指患者疾病發(fā)生前制備并超低溫保存的糞菌樣本，用于治療自身，這種方法取得的糞菌樣本只能給患者本身使用，不可轉(zhuǎn)用于他人。目前，異體來源是糞便供體的主要來源，相比自體來源，異體來源能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多治療，便于獲取，并且相對(duì)自體具有更好的療效［15-16］。我國異體來源的篩選方法主要是“排除法”，即對(duì)供體的用藥史、疾病史、感染史與常見的病原體進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有對(duì)腸道菌群的不良因素，就立即給予排除。張發(fā)明［17］結(jié)合多年臨床經(jīng)驗(yàn)與研究基礎(chǔ)，提出供體多維標(biāo)準(zhǔn)，通過表格式問卷與體檢清單，并結(jié)合面試來篩查供體，主要包括年齡、生理、病理、心理、誠信、時(shí)間、環(huán)境及受者狀態(tài)8個(gè)方面［18-19］。（1）年齡：6～24 歲最佳；（2）生理：飲食結(jié)構(gòu)、睡眠狀態(tài)、機(jī)體鍛煉等需達(dá)到健康正常水平，此外，應(yīng)尤其注重是否有規(guī)律的排便習(xí)慣；（3）病理：3 個(gè)月內(nèi)有抗生素用藥史的需排除，一年內(nèi)有過敏、免疫性疾病、非創(chuàng)傷性感染的需排除，家族有遺傳傾向疾病的需排除，此外，關(guān)于使用患者親屬作為供體對(duì)療效具有更加正面或者負(fù)面影響，依舊存在爭(zhēng)議，臨床上應(yīng)謹(jǐn)慎，如果受者的疾病是由于遺傳因素引起的，不可使用親屬供體提供的糞菌［20］；（4）心理：一旦發(fā)現(xiàn)有心理異常或行為異常者，需排除；（5）誠信：供體選擇主要依靠問卷調(diào)查，誠信者才能提供可靠的信息，因此誠信可疑者，需排除；（6）時(shí)間：在確認(rèn)供體健康的前提下，應(yīng)獲取新鮮糞菌進(jìn)行治療［21］，但若是以凍存糞菌進(jìn)行治療，則應(yīng)選擇凍存1～3 月的糞菌為佳，這是因?yàn)楣w若在這段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)疾病，則該糞菌可以及時(shí)被排除；（7）環(huán)境：在農(nóng)村生活的健康供體提供的糞菌優(yōu)于在城市生活的供體，此外，于極端環(huán)境（如高原、高溫、高寒、高濕、高污、高堿、高鹽）中長期生活的人，也不適合成為供體；（8）受者狀態(tài)：每個(gè)受者的病理狀態(tài)是不一樣的，臨床上應(yīng)根據(jù)受者的實(shí)際情況進(jìn)行供體選擇，遵循年齡范圍相匹配原則（相同年齡段的受者選擇相同年齡段的供體）和有限條件下療效最大化原則。

2.2 糞便的制備與保存 糞便制備對(duì)于FMT 的治療開展至關(guān)重要，傳統(tǒng)的糞便制備由人工操作，可分為粗濾法、粗濾加離心富集法和微濾加離心富集法3 種［22-23］，人工操作耗時(shí)大約在6 h［24］。相關(guān)報(bào)道表明，某些糞便制備的方法因?yàn)楸┞队诳諝庵械臅r(shí)間較長，容易破壞部分活菌成分，降低糞便的適用性［25-26］。因此，為了提高糞便制備工藝，增加其治療效用，GenFMTer智能系統(tǒng)成為目前較為推崇的糞便制備方法。其核心原理是微濾加離心富集法，經(jīng)過多級(jí)過濾，直至微濾，并反復(fù)離心、洗滌，可以去除糞便中的大顆粒固體物、蟲卵以及其他可溶性物質(zhì)。相比人工方法，GenFMTer 智能系統(tǒng)可在1 h 內(nèi)完成糞菌分離，極大促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室制備流程標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)避免了技術(shù)人員與糞菌樣本的直接接觸。多項(xiàng)研究表明，GenFMTer 智能系統(tǒng)便于操作，極大程度地提高了FMT 治療炎癥性腸炎的臨床療效［18-19，27-28］。此外，TANG G 等［29］研究表明，新鮮糞菌和凍存糞菌的臨床療效相近，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；LEE C H等［30］在采用FMT 來治療復(fù)發(fā)性或難治性艱難梭菌感染的研究中認(rèn)為，與新鮮糞菌相比，使用凍存糞菌不會(huì)增加腹瀉率與降低臨床治療效果。因此，臨床上使用凍存糞菌更具優(yōu)勢(shì)。糞菌短期保存應(yīng)在（4±2）℃下進(jìn)行，避免反復(fù)凍融；長期保存則應(yīng)添加10%甘油作為保護(hù)劑，凍存于-80 ℃超低溫冰箱。

2.3 糞菌輸入方式 目前，F(xiàn)MT 給藥方式按消化道位置不同可分為上消化道途徑和下消化道途徑?？诜z囊、上鼻胃管、上消化道內(nèi)鏡都屬于上消化道途徑，其中口服膠囊具有創(chuàng)傷小、患者接受能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并且可以進(jìn)一步去除糞菌樣本中的雜質(zhì)［31］，缺點(diǎn)在于費(fèi)用較為昂貴，患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)大［6，32］；上鼻胃管能夠使糞菌在消化道中充分暴露，增加糞菌存活率，但存在誤吸可能性［29］；上消化道內(nèi)鏡相關(guān)的報(bào)道較少，主要為內(nèi)鏡下輔助置入鼻胃管或者鼻腸管。值得注意的是，若是患者存在梗阻，糞菌無法到達(dá)結(jié)腸部位，便會(huì)極大影響FMT 的治療效果，此外，上消化道途徑在插管時(shí)易出現(xiàn)不適感、呼吸風(fēng)險(xiǎn)以及無法評(píng)估結(jié)腸黏膜或收集黏膜組織樣本等問題。

下消化道途徑主要為下消化道內(nèi)鏡（主要為結(jié)腸鏡）和保留灌腸。下消化道途徑的缺點(diǎn)在于操作難度較大，有導(dǎo)致腸穿孔的風(fēng)險(xiǎn)［33］。其中保留灌腸不需要專業(yè)儀器，不需要對(duì)患者進(jìn)行鎮(zhèn)靜，降低了操作成本，也是較為安全的一種給藥途徑［34-35］，但ALLEGRETTI J R 等［36］研究表明，保留灌腸治療艱難梭菌感染的有效率是多種給藥途徑中最低的。目前，結(jié)腸鏡是FMT 治療中最為常用的給藥方法。PENG Z 等［37］提出的經(jīng)內(nèi)鏡腸道植管（Transendoscopic enteral tubing，TET）技術(shù)是一種利用內(nèi)鏡輔助，將導(dǎo)管固定在患者結(jié)腸內(nèi)，通過肛門將導(dǎo)管遠(yuǎn)端固定在臀部，使導(dǎo)管停留時(shí)長達(dá)到12 d 左右的一種新技術(shù)，提高了結(jié)腸鏡糞菌輸入的安全性、治療率和患者滿意度。對(duì)于哪種給藥方式效果更好，目前依舊存在爭(zhēng)論，KHAN M Y 等［38］對(duì)FMT 不同給藥方式治療難治性梭狀芽孢桿菌復(fù)發(fā)性感染（Recurrent Clostridium difficile infection，rCDI）療效進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，上消化道途徑和下消化道途徑治療有效率無差異；KAO D 等［39］研究證明，口服膠囊與結(jié)腸鏡給藥對(duì)預(yù)防rCDI具有相同的效果；某項(xiàng)回顧性分析則認(rèn)為，下消化道途徑比上消化道途徑具有更高的治愈率［40］。事實(shí)上，針對(duì)不同患者選擇最合適的治療方案，才是選擇不同給藥途徑的最重要依據(jù)。

2.4 患者準(zhǔn)備 患者在接受FMT 治療前1～4 d 應(yīng)禁止使用抗生素，并按內(nèi)窺鏡手術(shù)要求做好準(zhǔn)備，術(shù)前8～12 h 禁食［24，41］。此外，為了增加糞菌在腸道中的停留時(shí)間（至少4 h），可以在術(shù)前1 h 服用洛哌丁胺，以抑制腸道平滑肌收縮，減少腸道蠕動(dòng)［42-43］。

3 FMT臨床應(yīng)用方向

3.1 腸道疾病方向 FMT 對(duì)于各類腸道疾病的治療方案是目前最為成熟的，尤其是被運(yùn)用于治療復(fù)發(fā)3 次以上的rCDI。相關(guān)研究表明，單劑量FMT 對(duì)rCDI 治療率可達(dá)80%，重復(fù)劑量FMT 則高達(dá)90%［44-45］。IBD 是一種腸道慢性復(fù)發(fā)性炎癥，主要包括潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative colitis，UC）和克羅恩?。–rohn's disease，CD），目前對(duì)FMT 治療IBD 的研究沒有CDI 成熟，且各個(gè)研究報(bào)道的結(jié)果有較大差異［46-47］，CUI B 等［48］對(duì)此認(rèn)為，影響IBD 療效的不是FMT 本身，而是目前的給藥方法還存在不足。FANG H 等［49］針對(duì)IBD 的Meta 分析顯示，F(xiàn)MT 的不良反應(yīng)具有自限性，患者一般在2～3 d 內(nèi)可自行緩解，具有較高的安全性。不論是從理論上，還是從臨床實(shí)踐上，F(xiàn)MT 都是最有希望取代應(yīng)用激素和免疫抑制劑治療IBD 的方法。放射性腸炎（Radiation enteritis，RE）是惡性腫瘤放療后常見的并發(fā)癥，嚴(yán)重降低患者生存質(zhì)量，劉亭等［50］報(bào)道了首例親屬供體FMT 緩解放射性腸炎的病例，取得了良好療效。腸易激綜合征（Irritable bowel syndrome，IBS）是一種常見的慢性功能性腸道疾病，其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為可能與腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)［51-52］。JOHNSEN P H 等［53］對(duì)83 例IBS 患者進(jìn)行FMT 治療分析表明，F(xiàn)MT 可以有效緩解病癥，具有深入研究的價(jià)值。在治療慢傳輸型便秘患者的方案中，有研究證實(shí)FMT 對(duì)大部分患者可以起到臨床治愈或者緩解效果，但部分患者半年后會(huì)出現(xiàn)療效喪失［54］，ZHANG X 等［55］在前者的基礎(chǔ)上聯(lián)合了可溶性膳食纖維，隨訪1 年結(jié)果表明療效持續(xù)性得到延長。

3.2 代謝疾病方向 代謝綜合征（Metabolic syndrome，MS）是一種代謝紊亂癥候群，主要體現(xiàn)在機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等出現(xiàn)代謝紊亂的狀態(tài)，臨床上表現(xiàn)為腹部肥胖或超重、高血壓、胰島素抵抗、血脂異常等，與2型糖尿病和心腦血管疾病密切相關(guān)［10，56］。相關(guān)研究表明，腸道微生物可以影響人體營養(yǎng)平衡狀態(tài)，正常的菌群可以降低人體不正常的饑餓感，從而維持體重穩(wěn)定［57］。因此，面對(duì)生活方式干預(yù)與控壓降糖調(diào)脂等方法對(duì)MS 的治療效果的局限性，人們將目光轉(zhuǎn)向了腸道菌群方向。ALLEGRETTI J R 等［58］對(duì)22 例MS 患者進(jìn)行FMT 治療分析，結(jié)果表明，對(duì)比安慰劑組，F(xiàn)MT 組的患者第12周的葡萄糖水平和第6周的胰島素水平均顯著性下降，提示FMT 可能在預(yù)防肥胖患者代謝綜合征的發(fā)生方面具有潛在療效。

3.3 肝臟疾病方向 相關(guān)研究表明，眾多肝臟疾病，如病毒性肝炎、非酒精性肝病、酒精性肝病及肝硬化等的病理變化過程均與腸道菌群有關(guān)［59］。目前，肝移植是公認(rèn)的治療終末期肝病的最有效方法，但肝移植術(shù)后仍可能存在相關(guān)并發(fā)癥、免疫抑制等不良反應(yīng)，因此亟須尋求肝轉(zhuǎn)移的替代療法。KANG Y 等［60］提出，腸道菌群改變是肝病的常見并發(fā)癥，某些腸道共生細(xì)菌可能在乙型病毒性肝炎（HBV）誘導(dǎo)的慢性肝病的發(fā)展中起到致病或保護(hù)作用，因此，腸道微生物群可能是預(yù)防或治療HBV誘導(dǎo)的慢性肝病的有效靶點(diǎn)，F(xiàn)MT 有望成為治療HBV 相關(guān)疾病的有效方法。BAJAJ J S 等［61］從臨床上證實(shí)，在晚期肝硬化患者中，相比抗生素療法，F(xiàn)MT 在保證療效的前提下，能夠進(jìn)一步減少對(duì)患者本身的微生物多樣性破壞和功能破壞。非酒精性脂肪性肝病（Non-alcoholic fatty liver idsease，NAFLD）本質(zhì)上是一種臨床常見的代謝綜合征，包括非酒精性脂肪性肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis，NASH）、單純性肝脂肪變（Simple fatty liver，SFL）及相關(guān)肝硬化和肝細(xì)胞癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）。相關(guān)研究表明，腸道微生物與代謝進(jìn)展有關(guān)，而FMT 可以誘導(dǎo)腸道微生物群改變，從而達(dá)到治療NAFLD 的目的［62］。NOBILI V 等［62］研究表明，F(xiàn)MT可有效改變NAFLD 患者的腸道微生物組成，并顯著提高NAFLD患者的生存率。

3.4 神經(jīng)精神疾病方向“腦腸軸”是胃腸道功能與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相互作用的雙向調(diào)節(jié)軸，該概念的提出為預(yù)防和治療疾病提供了新的思路。研究表明，抑郁癥患者的腸道微生物及其代謝產(chǎn)物通過影響5-羥色胺水平促進(jìn)患者抑郁癥狀的產(chǎn)生［63］。接受抑郁模型小鼠糞便移植的健康小鼠，很快也會(huì)表現(xiàn)出抑郁焦慮行為［64］；接受自閉癥兒童糞菌移植的小鼠，會(huì)生出有自閉癥行為的后代，而接受正常兒童糞菌移植的小鼠則不會(huì)［65］；SUN M F 等［66］對(duì)帕金森小鼠進(jìn)行FMT 治療，證實(shí)FMT 通過調(diào)節(jié)TLR4/TNF-α信號(hào)通路保護(hù)小鼠神經(jīng)系統(tǒng)，減輕神經(jīng)癥狀。

3.5 呼吸系統(tǒng)疾病方向 早在2010 年，就有研究證明，腸道微生物可以通過“腸-肺軸”來影響呼吸道疾病進(jìn)展和免疫功能［67］。尹國芳等［68］研究認(rèn)為，腸源性感染是急性肺損傷（Acute lung injury，ALI）的重要原因之一，F(xiàn)MT 能夠通過調(diào)控PI3K/AKT/NFκB 通路對(duì)ALI 小鼠炎癥反應(yīng)起治療作用，其具體機(jī)制可能是腸道微生物產(chǎn)生的一系列短鏈脂肪酸起到的調(diào)節(jié)作用；而在對(duì)內(nèi)毒素性ALI的小鼠模型中，F(xiàn)MT 則可能通過TGF-β1/Smads/ERK 通路來抑制免疫炎癥，進(jìn)一步減輕肺泡上皮的損傷與異常修復(fù)［69］。

3.6 自身免疫性疾病方向 相關(guān)研究表明，人類腸道微生物群具有抗炎及免疫調(diào)節(jié)的作用［70-71］，人體約70%的淋巴系統(tǒng)位于腸道，而腸道微生物群更是淋巴系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)鍵［72］。自身免疫性甲狀腺疾?。ˋutoimmune thyroid disease，AITD）是一種器官特異性的自身免疫性疾病，包括Graves ?。℅D）和橋本甲狀腺炎（Hashimoto thyroiditis，HD）。MOSHKELGOSHA S 等［73］建立了GD 小鼠模型，并發(fā)現(xiàn)腸道微生物可以產(chǎn)生一系列短鏈脂肪酸調(diào)節(jié)免疫；而在對(duì)HD 的研究中，有報(bào)道稱腸道微生物可能通過某些機(jī)制來影響Th17 細(xì)胞和Foxp3C Tregs，進(jìn)一步誘導(dǎo)自身免疫性疾病的發(fā)生［74-75］。

4 總結(jié)與展望

隨著腸道微生態(tài)的概念越發(fā)深入人心，F(xiàn)MT 作為一種安全性和療效性較高的新型治療手段，有望在各種疾病治療中發(fā)揮作用。雖然目前對(duì)于FMT作用的具體機(jī)制還在探索階段，但隨著醫(yī)療技術(shù)水平的不斷提升，相信FMT 在未來可以應(yīng)用于更多與腸道微生物相關(guān)的疾病治療。