張哲瑞，陳鳳容綜述，王昆華審校

0 引 言

腸道菌群被稱為“第二基因組”，所含有的基因約是人體自身基因數(shù)量的150倍，菌群功能紊亂會影響機體健康[1]。代謝、蛋白質(zhì)組學的發(fā)展以及高通量測序等技術(shù)應(yīng)用于腸道微生物群研究，不僅是醫(yī)學與生物信息學的融合，也是一種重要的整合人體微生態(tài)學觀與臨床轉(zhuǎn)化思維，對推廣新技術(shù)應(yīng)用于臨床提供了詳實的理論依據(jù)[2]。糞菌移植(fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT)作為微生物組精準靶點干預(yù)手段之一逐漸受到臨床研究者關(guān)注[3]。本文主要就FMT在臨床中的運用進展作一綜述。

1 FMT概述

臨床上調(diào)節(jié)腸道菌群的方式主要有FMT和益生菌。FMT提取健康供體的糞便菌群移植到患病受體中重構(gòu)菌群種類及豐度，是一種特殊的移植治療技術(shù)，已被應(yīng)用于消化系統(tǒng)、神經(jīng)精神類疾患、內(nèi)分泌系統(tǒng)等相關(guān)病癥，對腫瘤的治療也帶來令人驚喜的效果，糞菌抗癌逐步成為可能[4]。

由于技術(shù)限制等原因我國大部分醫(yī)院并未開展此項治療內(nèi)容，為此研究者們不斷探尋新的移植途徑和菌液制備方法。FMT移植途徑包括上、中、下消化道三種，具體實施方式有應(yīng)用消化道內(nèi)鏡、鼻胃腸管及膠囊等[5]。經(jīng)上消化道口服膠囊最為便捷，但無法通過梗阻患者的腸道，結(jié)腸定植效率較低，且鼻胃管時有發(fā)生誤吸[6]。經(jīng)下消化道內(nèi)鏡移植臨床上使用較多，醫(yī)師能夠在直視下評估黏膜狀況、活檢可疑組織并選擇移植部位，但有創(chuàng)損害幾率高[7-8]。利用現(xiàn)代科學工藝研發(fā)出的腸道微生態(tài)制劑，具有痛苦少、起效快、效果佳等優(yōu)勢，有助于患者以更加接近生理狀態(tài)的方式治療疾病。

2 FMT在臨床中的應(yīng)用

2.1 消化系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用上世紀中葉就有用“移植糞便”的方法改善艱難梭菌感染(clostridium difficile infection，CDI)所致的偽膜性腸炎癥狀。近年來，F(xiàn)MT已經(jīng)成為治療反復(fù)發(fā)作CDI的“金標準”[9]。根據(jù)Mullish等[10]的最新研究結(jié)果表明，腸道微生物膽汁酸鹽水解酶功能的恢復(fù)是“金標準”的可能作用機制之一。Juul等[11]的一項概念驗證臨床實驗表明，早期CDI感染治療中使用FMT較甲硝唑等抗生素治療效果好。來自波士頓兒童醫(yī)院的一項大型多中心回顧性隊列研究也表明，81%接受FMT的兒童及青壯年患者在治療效果上彰顯出獨特的優(yōu)勢[12]。然而對于小兒FMT應(yīng)用還需要更多對照研究從制備、劑量等方面進行更全面安全地評估。

FMT可作為炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)磺胺類藥物和營養(yǎng)干預(yù)緩解臨床癥狀基礎(chǔ)上的補充治療[13]。Sood等[14]對類固醇依賴的潰瘍性結(jié)腸炎患者使用FMT治療進行評估，結(jié)果提示FMT能夠誘導(dǎo)臨床緩解并有助于清除類固醇。Wang等[15]對接受FMT治療的克羅恩病患者進行隨訪以評價安全性和有效性，結(jié)果提示改良的微生物制劑能夠降低不良事件發(fā)生率，但對治療效果無影響。Paramsothy等[16]進行的一項隨機安慰劑對照研究表明，接受FMT治療的潰瘍性結(jié)腸炎患者臨床緩解率比安慰劑組要高。但也有一項長期研究提示患者FMT治療效果會隨著治療時間延長呈現(xiàn)逐漸減退的現(xiàn)象[17]。如何在IBD治療中維持長期效果，Costello等[18]的一項隨機對照試驗研究表明，通過厭氧制備的FMT治療潰瘍性結(jié)腸炎患者7天，其8周緩解的可能性較自體FMT緩解率高。Ding等[19]對兩項接受FMT臨床治療的潰瘍性結(jié)腸炎患者進行隨訪，結(jié)果提示使用遞增FMT治療方式有助于減少不良事件的發(fā)生并能延長作用時間。通過改進菌群制備工藝及移植方式，對增加移植效果時長有促進作用，具體作用機制還需進一步研究。

接受FMT治療的慢傳輸型便秘患者隨訪研究表明，大部分患者可以得到臨床治愈或緩解，但在隨訪6個月的時候部分患者出現(xiàn)療效喪失的情況[20-21]。為改善遠期治療效果，Zhang等[22]同樣對慢傳輸型便秘患者進行FMT治療，再聯(lián)合應(yīng)用可溶性膳食纖維并隨訪一年，發(fā)現(xiàn)患者癥狀得到持續(xù)有效緩解。Huang等[23]報道了一例帕金森病合并便秘患者，在抗帕金森病治療后行FMT緩解排便困難，提示重建腸道菌群可對帕金森病且有腸功能障礙的患者具有一定療效。不論采取何種方式延長移植效果，目前便秘的主流治療方案仍為個體化對癥，F(xiàn)MT治療便秘多屬經(jīng)驗治療并未形成專家共識，相關(guān)臨床風險還需要做進一步評估。

腸屏障損傷后腸道菌群移位入血，再經(jīng)門靜脈回流入肝導(dǎo)致肝衰竭甚至肝性腦病等嚴重并發(fā)癥，若增加腸道有益菌比例可改善肝性腦病患者臨床癥狀[24]。Mehta等[25]對肝性腦病肝衰竭患者對癥治療后行單次FMT治療，結(jié)果表明患者動脈血氨濃度和終末期肝病模型(model for end-stage liver disease，MELD)評分等顯著降低，患者癥狀得到改善。Sharpton等[26]對非酒精性脂肪肝人群微生物靶向治療研究做總結(jié)， FMT能夠降低肝臟特異性炎癥指標，提示菌群及代謝產(chǎn)物可通過腸肝循環(huán)途徑對肝臟進行免疫防御。

2.2 神經(jīng)精神類疾病中的應(yīng)用目前除消化系統(tǒng)外，大腦神經(jīng)功能是FMT研究最多的領(lǐng)域，“腦腸軸”概念的提出顯示腸道菌群與大腦有雙向調(diào)節(jié)作用，通過功能性磁共振成像研究腦功能變化，可對存在腦部改變的疾病提供更為客觀的證據(jù)[27]。抑郁癥患者腸道微生物及其代謝產(chǎn)物能夠影響宿主5-羥色胺水平并促進患者產(chǎn)生抑郁癥狀[28]。Li等[29]應(yīng)用FMT將抑郁模型小鼠的糞便移植給經(jīng)廣譜抗生素灌胃處理的小鼠，后者也表現(xiàn)出相似的抑郁樣行為，證實FMT后腸道菌群功能失調(diào)促使小鼠海馬體中干擾素-γ和腫瘤壞死因子-α表達增加從而惡化行為表現(xiàn)。

自閉癥是一種以社交障礙及重復(fù)行為為特點的疾病譜。新技術(shù)應(yīng)用篩查本病，患兒診斷年紀不斷提前，全球兒童發(fā)病率逐年上升。腸道微生物群可能參與自閉癥的發(fā)生發(fā)展，Sharon等[30]將自閉癥兒童的糞便移植給無菌小鼠，后者子代也會產(chǎn)生相應(yīng)的自閉癥樣行為；而被移植正常人群糞便的無菌小鼠則不會出現(xiàn)這些癥狀。Kang等[31]證實通過移植正常人糞便能夠改善自閉癥患者腸道癥狀與行為習慣，具有一定的長期有效性。

帕金森病(parkinson’s disease，PD)是年老患者中一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，病因未明且臨床上無有效治愈方法，多數(shù)腸道菌群研究著眼于對患者進行神經(jīng)及腸道保護[32]。Sun等[33]通過移植糞菌的方法調(diào)節(jié)PD小鼠腸道菌群譜，證實FMT能夠下調(diào)TLR4/TNF-α信號通路抑制神經(jīng)炎癥，保護小鼠神經(jīng)系統(tǒng)。研究結(jié)果提示改變腸道微生物組成，可減輕神經(jīng)癥狀改善生活質(zhì)量。

阻止β淀粉樣蛋白(amyloid β-protein，Aβ)大腦沉積是研究阿爾茲海默癥(Alzheimer disease，AD)治療方法的首要目標。Sun等[34]利用FMT干預(yù)已建立的AD小鼠模型，在改善學習記憶能力緩解衰老并減少Aβ沉積中有著重要作用。Kim等[35]也同樣在AD動物模型上移植健康野生型小鼠糞便，同樣提示FMT能夠降低β淀粉樣蛋白的表達。這些研究為FMT作為AD的一種潛在治療手段提供了實驗基礎(chǔ)。

2.3 其他系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用探索內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病也是FMT干預(yù)的熱點之一。Liu等[36]研究證實水合酪氨酸能夠減輕高脂飲食(high fat diet，HFD)誘導(dǎo)的糖尿病小鼠胰島素抵抗、降低炎癥水平；若將其糞便移植給單純HFD喂養(yǎng)的小鼠，改變腸道菌群組成則會產(chǎn)生類似保護作用的效果，為FMT治療肥胖及糖尿病提供了新思路。然而Allegretti等[37]給予無代謝疾病的肥胖患者膠囊糞菌，3個月后檢測患者糞便16S rRNA結(jié)果提示受者腸道菌群譜與供者接近，但在降低BMI作用中并未有明顯差異。由于這項研究治療對象較少(n=11)且時間較短，無明確證據(jù)表明FMT能夠作為減脂手段應(yīng)用臨床，為此還需進一步擴大樣本量并增加干預(yù)時長以佐證結(jié)論。

心腦血管疾病中FMT動物實驗也彰顯出特有優(yōu)勢。Toral等[38]通過移植糞便使高血壓模型的大鼠基礎(chǔ)收縮壓降低，表明FMT可通過腸道免疫系統(tǒng)等途徑激活T淋巴細胞并在血管內(nèi)聚集，以達到控制血壓目的。Chen等[39]利用大鼠大腦中動脈阻塞模型模擬卒中病癥，研究結(jié)果顯示模型代謝產(chǎn)物小腸短鏈脂肪酸(short chain fatty acids，SCFAs)減少，改變腸道菌群能夠使SCFAs增加，同時減輕大腦水腫、降低血中脂質(zhì)水平，提示FMT作為一種治療手段可緩解卒中患者臨床癥狀。

2.4 臨床干預(yù)期望腸道菌群紊亂狀況存在于各類人群中，不論是動物還是人的腸道菌群研究并不能夠證明菌群是疾病發(fā)生的直接原因，但FMT能夠影響宿主健康并緩解臨床癥狀。現(xiàn)有研究證實豐富的腸道菌群多樣性與接受同種異體造血干細胞移植的患者移植后生存率較高相關(guān)，腸道發(fā)生急性移植物抗宿主病(graft versus-host disease，GVHD)的概率較低[40]。FMT應(yīng)用于慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)也有報道，但還需要更多的實驗去證實其有效性，直接改變腸道菌群可作為一項新的方案供醫(yī)生選擇，同時也可治療CDI等腸道合并癥[41]。

3 其他腸道菌群干預(yù)手段

隨著FMT研究的不斷深入，研究人員已不滿足于移植正常糞便中的所有微生物，發(fā)現(xiàn)并挑選具有特殊作用的單或多菌種移植給患者使其產(chǎn)生對特定疾病的功效已成為選擇性菌群移植的目的[4]。補充益生菌同屬微生態(tài)治療，通常在膳食中添加乳酸桿菌等有益菌改善患者腸道菌群譜。在2004年，Gerbitz等[42]就利用口服酸奶的方法改善實驗小鼠腸道菌群組成，與對照組相比前者GVHD的發(fā)生率明顯減小，生存期顯著延長，提示益生菌對改善患者預(yù)后有益處。對高血壓患者補充乳酸桿菌，增加益生菌在整個腸道的菌群占比可以改善患者血壓水平，以此為調(diào)控靶點再配合藥物降壓將成為治療高血壓的新策略[43]。Claesson等[44]對腸內(nèi)營養(yǎng)進行的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)補充劑對腸道菌群有一定調(diào)節(jié)作用，可改變腸道菌群豐度。而Cruzat等[45]研究證實谷氨酰胺作為腸道外源營養(yǎng)素通過免疫調(diào)節(jié)作用為腸上皮細胞提供保護，有益菌在營養(yǎng)干預(yù)后與有害菌競爭營養(yǎng)物質(zhì)從而抑制后者的繁殖。目前多數(shù)腸道微生物干預(yù)手段已有商業(yè)化產(chǎn)品，改變菌群多樣性作用明顯且較易獲得，增加優(yōu)勢菌種促進腸道吸收功能恢復(fù)，減少炎癥因子保護腸黏膜。

4 結(jié)語與展望

FMT作為一項新技術(shù)仍需要長期反復(fù)的論證與試驗其安全有效性。美國FDA在2019年6月發(fā)布的一項通告稱，由于接受含有多重耐藥菌的糞便后，2名患者發(fā)生惡性不良事件，嚴重感染導(dǎo)致其中一名患者經(jīng)搶救無效死亡。事實上，F(xiàn)MT目前不論在國內(nèi)還是國外并沒有被批準作為一種常規(guī)臨床治療手段，一直都是實驗性治療。更加嚴格的管理流程和規(guī)范的技術(shù)手段將會確保供者糞便中并未存在有害菌群。另外，隨訪患者有部分病例發(fā)生癌癥、心梗及卒中等，F(xiàn)MT是否與這些疾病的出現(xiàn)有關(guān)或者這些“并發(fā)癥”是治療導(dǎo)致的后果并未有相關(guān)證據(jù)支持?？偟脕碚f，醫(yī)務(wù)人員對待FMT應(yīng)持謹慎的態(tài)度，在既定的治療基礎(chǔ)上加用FMT達到事半功倍的恢復(fù)效果。

FMT實施無需行與其他器官移植類似且極復(fù)雜的手術(shù)過程。盡管經(jīng)內(nèi)鏡植入會造成一定的創(chuàng)傷，使用麻醉藥物對腸道菌群的影響仍然未知，不可否認從實驗室到臨床已有證據(jù)表明腸道微生物可通過腸腦軸等途徑證實人作為整體能夠被腸道菌群影響。中華糞菌庫與各級醫(yī)院生物樣本庫的成功建立，配合5G網(wǎng)絡(luò)云媒體能為更多的患者保障優(yōu)質(zhì)的菌群來源。FMT作為一種發(fā)展前景極佳的治療手段將會被越來越多的應(yīng)用于臨床，促進各類患者加速康復(fù)，在減少醫(yī)療費用，降低耐藥性風險，縮短診療時間等方面發(fā)揮更大的作用。