腸道菌群移植(FMT)作為一種新型療法,已被用于成功治療復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染。研究表明,它還可能具有治療炎癥性腸病、肥胖、代謝綜合征和功能性胃腸道疾病等其他疾病的潛力。 01 神奇的腸道菌群 據(jù)估計(jì),腸道包含 1100 種流行物種,每個(gè)個(gè)體至少 160 種 [ 2 ]。人類微生物組項(xiàng)目揭示了人類腸道微生物群組成在性別、種族/民族和年齡之間的差異 [ 1]。飲食也與腸道菌群組成有關(guān) [ 3 ]。與食用典型西方飲食的兒童相比,主要食用植物性碳水化合物飲食的兒童的腸道菌群之間存在大規(guī)模差異 [ 4]。特定菌群的存在可能對(duì)健康有益。某些菌群已被證明可以增強(qiáng)新陳代謝、免疫系統(tǒng)、抗癌性、內(nèi)分泌信號(hào)和大腦功能。 與這些益處相關(guān)的一些菌群包括:擬桿菌屬、雙歧桿菌屬、梭狀芽胞桿菌屬簇 XIVa/IV 和乳酸桿菌[10]。此外,研究表明,腸道菌群具有從損傷中恢復(fù)的能力,還可以采用腸道菌群移植(FMT)或者益生元等方法輔助恢復(fù) [11;12;13]。02 腸道菌群移植(FMT) 腸道菌群移植,又稱糞菌移植(FMT),是一種強(qiáng)有力的臨床治療手段,可以改善腸道菌群失調(diào),進(jìn)而調(diào)節(jié)腸道菌群產(chǎn)物代謝,改善臨床癥狀,治療腸道內(nèi)外的多種疾病 [ 14;15]。顧名思義,其操作流程就是將健康人糞便中的功能菌群篩選出來,制成制劑,通過不同的移植方式,移植入患者的腸道內(nèi),構(gòu)建健康的腸道菌群微生態(tài)。 與其他動(dòng)輒手術(shù)的治療方法相比,腸道菌群移植操作簡單、易于開展,且基本無創(chuàng),降低副作用的同時(shí),也盡可能地規(guī)避了感染風(fēng)險(xiǎn);此外,腸道菌群移植療效確切,治療效果具有持續(xù)性。 2011年,腸道菌群被美國《時(shí)代周刊》評(píng)選十大醫(yī)學(xué)突破之一。此后,胃腸道微生物和微環(huán)境在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域掀起了一輪又一輪熱潮,研究者前仆后繼,數(shù)不清的重磅研究結(jié)果紛紛面世。 截至目前,腸道菌群已被發(fā)現(xiàn)與幾十種疾病具有密切聯(lián)系,本文將回顧 FMT 在治療 CDI、炎癥性腸病 (IBD) 和其他幾種疾病方面的治療潛力。 03 FMT應(yīng)用于艱難梭菌感染(CDI) 艱難梭菌是革蘭氏陽性、厭氧、產(chǎn)芽孢和產(chǎn)毒桿菌。它是一種主要的醫(yī)院感染,正成為一種越來越致命和嚴(yán)重的流行病 [ 18]。抗生素的使用會(huì)導(dǎo)致艱難梭菌感染 [23],標(biāo)準(zhǔn)治療是萬古霉素或甲硝唑,但容易出現(xiàn)復(fù)發(fā)性和死亡。 目前,FMT 已被用于成功治療 rCDI,迄今為止文獻(xiàn)報(bào)道的 500 多例病例的平均治愈率(定義為腹瀉消退)為 87-90%。[24;25;26;27]。而標(biāo)準(zhǔn)口服萬古霉素療程的治愈率僅為 31% [ 25]。此外,F(xiàn)MT 可以持續(xù)地恢復(fù)腸道微生物群落 [28;29]。FMT 治療 rCDI 的療效已得到臨床醫(yī)生的認(rèn)可,并于 2011 年成立了一個(gè)工作組,就 FMT 的適應(yīng)癥達(dá)成共識(shí)。- 對(duì)于中度 CDI,如果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)治療至少 1 周沒有反應(yīng),則需要進(jìn)行 FMT。
- 對(duì)于嚴(yán)重的 CDI,在適當(dāng)?shù)淖畲笾委?48 小時(shí)后沒有治療反應(yīng)時(shí)[ 14], 2013 年美國胃腸病學(xué)會(huì)治療指南表明,F(xiàn)MT 應(yīng)作為 rCDI 的治療替代方案 [ 30]。
FMT 成功的一個(gè)重要因素是恢復(fù)厚壁菌門和擬桿菌門的群落并減少變形菌門以有利于競爭艱難梭菌[ 34]。另一個(gè)重要機(jī)制涉及唾液酸代謝,FMT 可以通過增加共生細(xì)菌對(duì)唾液酸的利用來發(fā)揮其治療作用 [ 35],從而剝奪艱難梭菌的重要能量來源。除了上述機(jī)制外,F(xiàn)MT 可能通過以下機(jī)制發(fā)揮其治療作用。包括:- 通過釋放短鏈脂肪酸等小分子刺激宿主細(xì)胞防御;
- 通過類似細(xì)菌素的機(jī)制對(duì)艱難梭菌生存能力的直接活性。
04 炎癥性腸病 IBD 是一種腸道疾病,包括潰瘍性結(jié)腸炎 (UC) 和克羅恩病 (CD)。IBD的特征是胃腸道的慢性炎癥,并且具有疾病進(jìn)展和緩解的循環(huán)性質(zhì)。在疾病活動(dòng)期間(俗稱“發(fā)作”),患者可能會(huì)出現(xiàn)腹瀉、惡心、體重減輕、食欲不振、發(fā)燒和腹痛。腸道菌群失調(diào)最近被認(rèn)為是 IBD 發(fā)展的可能病理因素。宏基因組學(xué)和代謝組學(xué)研究發(fā)現(xiàn): IBD患者腸菌多樣性總體降低,特別是厚壁菌門內(nèi)的擬桿菌門和毛螺菌科成員減少,變形菌門和放線菌門增加 [ 39;40;41] 總體而言,發(fā)現(xiàn) IBD 患者腸道菌群促進(jìn)炎癥,表明氧化應(yīng)激增加、II 型毒素分泌增加和毒力相關(guān)菌群基因增加 [ 42;41]。 進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn),通過FMT調(diào)節(jié)腸道菌群可以治療 IBD [43 ]。 最近的一項(xiàng)系統(tǒng)回顧和薈萃分析觀察了 18 項(xiàng)研究,包括 122 名接受 FMT 治療的 IBD 患者,發(fā)現(xiàn)總體臨床緩解率為 36.2%。亞組分析顯示,UC 患者的臨床緩解率為 22%,而年輕患者(7-20 歲)的緩解率為 64.1%,CD 患者的緩解率為 60.5% [ 44]。目前為止,接受 FMT 治療的 IBD 患者的短期隨訪期間沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的不良事件 [ 23]。05 肥胖與代謝綜合征 肥胖癥是一種以脂肪組織過度沉積為特征的疾病。代謝綜合征的特征是一系列體征,例如中心性肥胖、高血壓、血脂異常和高血糖,這些會(huì)增加患心臟病和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn) [45]。最近的研究表明,腸道菌群可能參與肥胖的病理生理學(xué) [ 13]。宏基因組研究發(fā)現(xiàn):肥胖小鼠的腸道菌群顯示厚壁菌門與擬桿菌門的比例增加,并且從膳食中提取能量的能力增加 [ 46;47]。在肥胖個(gè)體中發(fā)現(xiàn):菌群可能通過增加能量提取,或者可能通過與腸-腦通路的相互作用導(dǎo)致能量輸出減少或通過影響飽腹感而使他們易患肥胖[23]。最近,一項(xiàng)小型雙盲、隨機(jī)、對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),從瘦到肥胖(患有代謝綜合征)個(gè)體的腸菌移植(FMT)可提高胰島素敏感性、增加腸道菌群多樣性和增加產(chǎn)丁酸鹽的細(xì)菌(Roseburia gutis)。這項(xiàng)研究表明將來可以通過FMT 治療肥胖、代謝綜合征和糖尿病。因?yàn)槟c道微生物群會(huì)影響體重,因此,在選擇 FMT 的候選供體時(shí),需要考慮供體的體重指數(shù)(BMI) [ 49]。 06 功能性胃腸道胃病 功能性胃腸道疾病 (FGID) 是西半球最常見的胃腸道疾病 [ 50]。它們的特點(diǎn)是存在胃腸道癥狀,但沒有任何可識(shí)別的解剖學(xué)或生化異常。根據(jù)患者經(jīng)歷的主要癥狀,IBS 有四種亞型。IBS-D 以腹瀉為主,IBS-C 以便秘為主,IBS-M 為腹瀉和便秘混合型,IBS-U 為非亞型者 [ 51]。這些變化可能與腸道微生物群的變化有關(guān) [ 52]。已有一些的病例研究證明:使用 FMT 可以治療 FGID。一項(xiàng)研究通過結(jié)腸鏡檢查和隨后的保留灌腸對(duì) 45 名慢性便秘患者進(jìn)行 FMT ,發(fā)現(xiàn) 89% 的患者癥狀立即緩解,而 60% 的患者在 9-19 個(gè)月內(nèi)持續(xù)受益 [ 53]。另一項(xiàng)研究通過 FMT 對(duì) 13 名 IBS 患者進(jìn)行了 FMT,發(fā)現(xiàn) 70% 在 6-18 個(gè)月時(shí)癥狀緩解 [ 54]。FMT 對(duì) FGID 的治療可能具有治療作用。07 FMT的安全性 目前,根據(jù)FMT對(duì)多種疾病的療效,F(xiàn)MT 已迅速被納入醫(yī)學(xué)治療。 迄今為止,長期的后續(xù)研究(FMT 后 3-68 個(gè)月,F(xiàn)MT 后平均 17 個(gè)月)發(fā)現(xiàn) FMT 相對(duì)沒有副作用 [55]。迄今為止發(fā)表的唯一一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在接受治療的 16 名患者中,15 名出現(xiàn)腹瀉、5 名腹部絞痛、3 名噯氣和 1 名惡心。且這些影響都是自限性的, FMT 后 3 小時(shí)內(nèi)即可消退。[25]。就 FMT 的長期不良影響而言,由于腸道菌群的改變,理論上存在短暫性的腸道不適,但穩(wěn)定之后會(huì)有長期有益影響。08 相關(guān)法規(guī)政策 隨著腸道菌群移植的療效驗(yàn)證和廣泛推廣,目前越來越多的國家針對(duì)腸菌移植治療疾病開始進(jìn)行規(guī)范。加拿大衛(wèi)生部發(fā)布了一項(xiàng)關(guān)于 FMT 監(jiān)管的臨時(shí)政策,目前將其作為“新生物藥物”進(jìn)行監(jiān)管。同樣,美國食品和藥物管理局 (FDA) 將腸道菌群視為一種生物制品和藥物,并要求醫(yī)生獲得研究性新藥申請(qǐng) (IND) 以管理 FMT。目前,F(xiàn)MT正式寫入中華醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)消化病學(xué)分會(huì)《炎癥性腸病診斷與治療專家共識(shí)意見》,腸菌移植獲得廣州市發(fā)改委審批,具有正式收費(fèi)編碼。 2019年,國家《生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)臨床應(yīng)用管理?xiàng)l例》將腸菌移植列為中低風(fēng)險(xiǎn)生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)。09 FMT的未來發(fā)展方向 FMT 治療疾病被越來越多的人們接受和認(rèn)可,并且這是一種“自然”的治療方法,而且實(shí)施起來有效,安全且便捷 [ 23]。此外,接受 FMT 治療的功能性腸道疾病患者的觀察發(fā)現(xiàn),看似無關(guān)的合并癥有所改善,揭示了腸道微生物群修飾在許多其他情況下的可能作用 [ 56]。從已知的研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)MT可以在自閉癥、阿爾茲海默癥等神經(jīng)類疾病、肥胖等代謝類疾病、胃腸道疾病以及腫瘤輔助治療方面發(fā)揮有效作用。 根據(jù)調(diào)查結(jié)果,未來FMT還可能是其他疾病的潛在有用療法。正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)將繼續(xù)為這一不斷發(fā)展的領(lǐng)域提供更多有效證據(jù)。
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