糞菌移植在炎癥性腸病中的研究進展

王鄭君綜述，劉建強，王 雯審校

作者單位：350025福州，福建醫(yī)科大學(xué)?？偱R床醫(yī)學(xué)院（解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇〇醫(yī)院）消化內(nèi)科[王鄭君（醫(yī)學(xué)碩士）、劉建強、王 雯]

0 引 言

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）是一種慢性非特異性腸道炎癥性疾病，雖然病因尚未完全明確，但與免疫及腸道微生態(tài)失調(diào)密切相關(guān)。IBD包括潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）和克羅恩?。–rohn's disease，CD），目前治療藥物主要有氨基水楊酸、糖皮質(zhì)激素、免疫調(diào)節(jié)劑等，但部分患者出現(xiàn)激素依賴等情況，且尚無更好的治療手段。糞菌移植（fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）是將健康人的糞菌懸浮液灌注到患者的消化道中，通過重建腸道微生態(tài)治療疾病。1958年，Eiseman等［1］率先對嚴重艱難梭菌感染（clostridium difficile infection，CDI）的患者進行灌腸并迅速治愈，這是首次將FMT治療腸道感染疾病。1989年有學(xué)者以FMT治療重癥UC并取得成功［2］，所以快速恢復(fù)腸道微生態(tài)給難治性IBD患者帶來了希望。由于FMT治療IBD存在需要多次移植及供體差異等不足，移植后的長期療效及安全性尚需大樣本研究證實?，F(xiàn)就FMT在IBD中的應(yīng)用進展作一綜述。

1 FMT治療IBD的現(xiàn)狀

大量研究證實了FMT對UC的療效，且對輕中度UC可能更為有效［3］。由于目前納入FMT的患者多為難治性IBD，因而治愈率偏低。Li等［4］報道，F(xiàn)MT治療UC的臨床緩解率為34.1%（15/44）。Costello等［5］在FMT隨機對照試驗的薈萃分析中，140例UC患者有39例（28%）獲得臨床緩解。Paramsothy等［6］的多中心、隨機對照研究也獲得相似的臨床緩解率。當(dāng)然，也有研究結(jié)果令人沮喪，Angelberger等［7］對5例中-重度UC患者采用FMT治療12周后，無一例癥狀緩解。

FMT用于治療CD療效也存在爭議，一項薈萃分析顯示，CD患者的臨床緩解率為60.5%［8］。Cui等［9］的前瞻性研究納入30例難治性活動期CD患者，通過FMT聯(lián)合美沙拉嗪治療后1個月，總體臨床緩解率和臨床緩解率分別為86.7%和76.7%，但這類文章依然缺乏對患者的數(shù)據(jù)的完整收集，如疾病活動、疾病的分布和持續(xù)時間，或正在進行的治療，還有客觀評分，如克羅恩病活動指數(shù)，克羅恩病嚴重度內(nèi)鏡指數(shù)，克羅恩病簡易內(nèi)鏡評分等。大多數(shù)研究中所測量的參數(shù)和匯報的結(jié)果都是癥狀的消退或減輕等，這些參數(shù)存在相當(dāng)大的差異，很難進一步評估。盡管FMT在超過71%的IBD患者中實現(xiàn)了癥狀的消退或減少，而當(dāng)使用某種客觀評分時，這一比率必然會有所降。

除UC和CD外，有些臨床表現(xiàn)不典型或兼有UC和CD部分特征的IBD患者，皆被納入未確定型結(jié)腸炎（indeterminate colitis，IC）范疇。1970年，Kent等［10］首次提出IC的概念，在222例的IBD病患中進行的回顧性研究，將14例“具有和UC及CD重疊特征的和/或不足以作出最終診斷”的病例納入IC。而后，雖然發(fā)現(xiàn)部分患者在隨診中被重新診斷為UC或CD，但仍有部分患者維持IC診斷［11］。目前IC仍然是一類排除診斷，故而在其診斷標準問世之前，無法進行IC前瞻性的藥物臨床試驗，而這類難以被診斷的結(jié)腸炎也必然會在臨床試驗中干擾FMT的治療反應(yīng)，導(dǎo)致相關(guān)結(jié)果差異。

FMT仍存在一定的風(fēng)險，Baxter等［12］通過Medline和Embase篩選出109項使用FMT治療的文獻，在1555例中不良事件少見，其中多為輕度和自限性。Wang等［13］報道FMT不良事件發(fā)生率為28.5%，F(xiàn)MT不良事件與供體選擇直接相關(guān)，并與移植途徑密切相關(guān)，經(jīng)上、下消化道FMT的嚴重不良事件發(fā)生率分別為2.0%和6.1%，其嚴重不良事件包括死亡、感染、IBD復(fù)發(fā)等。

2 腸道微生態(tài)失衡在UC發(fā)病中的機制

腸道菌群對人體的影響從一出生便開始了，人體的腸道菌群最初來自進食和呼吸等途徑，逐漸在腸道內(nèi)定植，并隨著宿主的發(fā)育而穩(wěn)定［14］。腸道必須與進入消化道的微生物合作以應(yīng)對源源不斷的外源性病原體的挑戰(zhàn)。研究表明，在無菌條件下，動物的腸毛細血管網(wǎng)絡(luò)和Paneth細胞發(fā)育受損，但不發(fā)生小腸結(jié)腸炎［15］，當(dāng)其暴露于腸菌時便可發(fā)生輕至重度的小腸結(jié)腸炎［16］。與此同時，微生物群也可通過侵入病原體等微生物，抑制病原體的定植和過度生長，這種現(xiàn)象被稱為“定植抗性”，其主要由人體腸道內(nèi)穩(wěn)定而多樣化的微生態(tài)關(guān)聯(lián)，從而預(yù)防及控制腸道的傳染性疾病，當(dāng)腸道菌群時失調(diào)，腸道的定植抗力便會隨之下降［17］。

IBD患者多有腸道感染病史，因此IBD多因腸道菌群失調(diào)誘發(fā)，盡管UC和CD患者之間腸道菌群無顯著差異［18］，但嚴重菌群失調(diào)導(dǎo)致CDI在IBD患者中更為常見［19］。這表明腸道微生態(tài)紊亂是IBD的重要致病因素，IBD患者腸道微生態(tài)失調(diào)后，促炎微生物的比例增加而抗炎微生物的比例降低，從而加重宿主的缺陷性免疫反應(yīng)，導(dǎo)致嚴重腸道炎癥［20］。

CDI通常因抗生素對腸道微生態(tài)的破壞而誘發(fā)，常表現(xiàn)為醫(yī)院獲得性腹瀉及抗生素相關(guān)性腹瀉［21］，經(jīng)萬古霉素治療清除難辨梭狀芽孢桿菌后腹瀉癥狀改善不佳。研究表明，腸道存在參與膽汁酸代謝的相關(guān)菌群，初級膽汁酸比例增加與腹瀉癥狀相關(guān)，而次級膽汁酸比例增加與便秘相關(guān)［22］。參與代謝初級膽汁酸與次級膽汁酸的菌群發(fā)生失調(diào)時，易發(fā)生 CDI［23］，且伴有腹瀉，因此 CDI患者糞便樣本中均未檢測到次級膽汁酸［24］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，CDI患者經(jīng)過FMT治療后，初級膽汁酸與次級膽汁酸的比例恢復(fù)正常，腹瀉癥狀亦得以糾正，這可能與FMT重建了參與膽汁酸代謝的相關(guān)菌群，從而糾正了膽汁酸代謝異常有關(guān)。

除參與調(diào)節(jié)膽汁酸代謝，腸道微生物可通過酶類來分解纖維素或者半纖維素等多糖，為人體提供能量，還可產(chǎn)生氨基酸和乙酸鹽、丙酸鹽及丁酸鹽等短鏈脂肪酸［25］，并且短鏈脂肪酸能夠調(diào)節(jié)組蛋白去乙?；?，從而影響哺乳動物結(jié)腸上皮細胞的增殖、分化和修復(fù)基因的表達［26］，并且短鏈脂肪酸可通過調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)參與免疫調(diào)節(jié)。1998年，Wilson等［27］通過對小鼠的盲腸菌群的研究發(fā)現(xiàn)，正常小鼠的微生物群落比艱難梭菌更有效地競爭結(jié)腸內(nèi)容物中發(fā)現(xiàn)的單體葡萄糖，N-乙酰葡糖胺和唾液酸。居于穩(wěn)態(tài)的腸道菌群還可競爭艱難梭菌所需的黏附受體，或通過相關(guān)酶系的作用將其黏蛋白降解，使艱難梭菌缺失黏蛋白上受體，便不能過量地定植到腸上皮細胞［28］。

由于UC的炎癥過程主要由巨噬細胞衍生的細胞因子維持，而腸道微生物產(chǎn)生的丁酸鹽可抑制巨噬細胞中NF-κB的活化［29］，還能調(diào)節(jié)結(jié)腸黏膜固有層巨噬細胞的功能，下調(diào)脂多糖誘導(dǎo)的炎癥因子如NO、IL-6及IL-12的水平［30］，因此丁酸鹽被建議用來灌腸治療結(jié)腸炎。此外，腸道菌群在一定程度上可與中樞神經(jīng)系統(tǒng)進行雙向通信，能通過神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫途徑影響腦功能和行為模式［31］。如用于治療神經(jīng)性厭食的腸道菌群可能導(dǎo)致肥胖癥，反之亦然［32］。在治療IBD時，是否會因FMT造成患者其他疾患仍需進一步探討。

3 FMT的相關(guān)方法學(xué)探索

3.1 供體糞菌的篩選 對供體糞菌進行嚴格篩選是FMT成功的前提，篩選的目的是盡可能排除相關(guān)干擾因素以利于重建腸道菌群。為評價FMT對活動性UC的療效，Moayyedi等［33］的一項隨機對照試驗，其供體糞菌的篩選標準參照了美國胃腸病學(xué)雜志發(fā)表的CDI治療指南［34］，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用該篩選標準進行FMT可顯著緩解活動性UC的病情。因此，供體糞菌的篩選可參考治療CDI的FMT指南，但該標準尚需更多的臨床研究結(jié)果補充完善，在對供體的認識進一步完善前，也有人提出配方菌群的概念，用多種安全的菌群混合來滿足不同的疾病或不同的個體，其旨在模擬FMT來達到治療的目的，是近年來出現(xiàn)的新方向和新技術(shù)［35］。

糞菌豐度是影響FMT療效的重要因素，較高豐度的供體菌群與治療成功率息息相關(guān)。腸道菌群的多樣性程度越高，菌種之間就越趨向相互的協(xié)同與競爭，而非改變宿主的代謝表型［36］。Severine等［37］探究供體糞菌豐度在FMT治療IBD中的作用，發(fā)現(xiàn)被成功緩解癥狀患者的糞菌供體均充分富集了受者的菌群豐度，并且在FMT治療后受者糞菌豐度有升高的趨勢。Li等［38］應(yīng)用宏基因組學(xué)對FMT治療后的患者糞菌進行測序，在治療3個月后，受體與各自供體的菌群逐漸趨于相似，供體和受體菌株表現(xiàn)出持久共存，這種共存也來自于重復(fù)FMT對腸菌的累加效應(yīng)。

此外，年齡也是供體糞菌篩選時需考量的因素。Anand等［39］評估了不同年齡供體的糞菌對FMT的療效，發(fā)現(xiàn)60歲以上供體的糞菌中放線菌門和雙歧桿菌科的相對豐度降低，盡管腸道菌種多樣性沒有隨著年齡的增長而顯著改變。由于腸菌參與了許多全身性疾病的發(fā)生及進展過程，老年人腸道中不但存在一些疾病相關(guān)菌群，其腸菌隨著年齡增長抵抗外界影響的能力顯著降低，而且促炎癥能力逐漸增加，所以年輕志愿者作為糞菌供體更具有優(yōu)勢［31］。

在目前FMT供體篩選中，異體來源仍是主流，其篩選原則是用藥史、病史、感染等指標等進行篩查，從而排除可能影響腸道菌群的因素，獲得最健康的供體。2015年，在國家消化疾病臨床研究中心啟動會上，“中華糞菌庫-緊急救援計劃”宣布啟動，并提出對供體篩查的多維標準技術(shù)，這進一步保障FMT供體篩查的標準化［35］。

3.2 供體糞菌的存儲 FMT宜選用新鮮糞菌還是凍存糞菌，指南并未給出明確答案。Lee等［40］比較了冷凍后解凍的糞菌與新鮮糞菌對CDI患者的療效，發(fā)現(xiàn)使用冷凍糞菌治療后腹瀉緩解率不低于新鮮糞便組，可見選擇冷凍存儲對臨床應(yīng)用更為便利。而且，冷凍存儲糞菌可支持糞菌庫的建立，便于冷凍后長途運輸，理論上可降低FMT的成本、促進FMT的廣泛開展和普及。

3.3 FMT的實施途徑 傳統(tǒng)FMT途徑包括：口服糞菌膠囊，通過胃鏡于十二指腸輸注，或通過鼻十二指腸管、鼻空腸管、結(jié)腸鏡輸注，以及灌腸等。目前口服糞菌膠囊在工藝上尚不完善［41］，因此多采用輸注法。Li等［4］對FMT治療胃腸功能障礙的研究表明，經(jīng)鼻胃管與經(jīng)結(jié)腸鏡途徑FMT，兩組間療效無顯著差異。Cammarota等［42］通過輸注法進行FMT治療CDI相關(guān)性腹瀉，87%的CDI患者伴有腹瀉，F(xiàn)MT后腹瀉緩解率與糞菌輸注具體部位有關(guān)，于胃內(nèi)、十二指腸及空腸、遠端結(jié)腸輸注后腹瀉緩解率分別為81%、86%、84%，在盲腸及升結(jié)腸進行FMT的腹瀉緩解率可高達93%。雖然該研究中各組間的腹瀉緩解率無統(tǒng)計學(xué)差異，但提示回盲部FMT可能更有效。

盡管多數(shù)研究認為鼻飼管給藥不如結(jié)腸鏡輸注有效，但對于不能耐受內(nèi)窺鏡的患者依然可選用鼻飼管，通過鼻十二指腸管行FMT較鼻胃管更有效，因為菌群在前一種途徑下不受胃酸影響。當(dāng)然，有報道多例患者在使用鼻空腸管FMT時發(fā)生了嘔吐，導(dǎo)致吸入性肺炎，因此對于尚可耐受內(nèi)窺鏡治療的患者，不宜使用鼻飼管，以避免吸入性肺炎的發(fā)生［37］。

2016年的一份調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有76.6%的受試者偏向于選擇經(jīng)下消化道途徑，主要原因是經(jīng)下消化道途徑在心理上更易被接受，并且被認為風(fēng)險更低［43］。經(jīng)下消化道途徑，如傳統(tǒng)灌腸行FMT，雖易于實施且成本較低，但僅能覆蓋直腸和乙狀結(jié)腸，不適合癥狀較重的患者。結(jié)腸鏡可到達并直視病灶，將糞菌液直接輸注到病變嚴重的部位，但頻繁的內(nèi)窺鏡操作增加了腸穿孔的風(fēng)險。因此，如何實現(xiàn)經(jīng)下消化道途徑多次FMT又不引起患者不適，是急需解決的問題。

除經(jīng)口的上消化道途徑和經(jīng)肛的下消化道途徑，Ni等［44］建立了經(jīng)皮內(nèi)鏡下盲腸造口置管術(shù)途徑，該技術(shù)是在經(jīng)皮內(nèi)鏡下胃造口置管術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，縮短了FMT路徑并可重復(fù)FMT。為更好地解決這一問題，Zhang等［41］發(fā)明了經(jīng)內(nèi)鏡腸道植管術(shù)，在內(nèi)窺鏡引導(dǎo)下將經(jīng)皮導(dǎo)管用鈦夾固定在盲腸行FMT，對于需要重復(fù)FMT和聯(lián)合結(jié)腸給藥的患者，這是一種方便而經(jīng)濟的方法。

4 FMT治療IBD的聯(lián)合方案的探討

FMT的療效受多種因素影響，在免疫受損狀態(tài)且伴廣泛和深層黏膜潰瘍的IBD患者，發(fā)生不良事件的概率更高，因此在治療重癥IBD時，單純FMT是不夠的。2013年FMT工作組編寫的指南中，提議FMT時可用洛哌丁胺減少患者排便［34］，Cui等［45］提出的“加強FMT策略”的整體整合療法在一定程度上繼承了這種思維。因此，臨床上可藥物輔助FMT來增強治療效果并降低并發(fā)癥的發(fā)生。Wei等［46］對活動性UC患者FMT聯(lián)合果膠治療研究表明，盡管果膠不增加菌群落的多樣性，但可延緩菌群多樣性的衰減，從而增強FMT的療效。其機制可能為果膠是一種可溶性膳食纖維，經(jīng)腸道菌群酵解后可產(chǎn)生短鏈脂肪酸，從而達到輔助治療UC的目的。研究還證明，短鏈脂肪酸確實能增強FMT對UC患者的療效，但其機制還需進一步闡明。

因此，雖然FMT可快速補充腸道菌群，如何采用聯(lián)合方案讓移植的腸菌定植、維持菌群的多樣性、延長維持時間，從而有效地重建穩(wěn)定的腸道微生態(tài)，尚需進一步研究。

5 結(jié) 語

腸道菌群在IBD的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，菌群紊亂參與了IBD發(fā)病并引發(fā)持續(xù)炎性反應(yīng)，而且是引發(fā)癌變的重要始動和持續(xù)因素。與傳統(tǒng)藥物治療相比，F(xiàn)MT作為一種全新的治療方式被證實對難治性CDI的療效顯著，對UC及CD雖有一定的效果，可仍未達到臨床推廣的地步，很大程度上也是因為現(xiàn)今對糞菌供體的篩選及安全性、移植流程、糞菌長期定植等方面還在探索階段，未形成一套規(guī)范的體系，但隨著基于宏基因組學(xué)策略的腸道微生態(tài)群落結(jié)構(gòu)和功能研究的不斷深入，以及大量FMT前瞻性臨床研究的開展，F(xiàn)MT相關(guān)循證醫(yī)學(xué)證據(jù)將很快得以完善，對于腸道微生態(tài)相關(guān)疾病的治療必將跨入一個新的時代。