粪菌移植在炎症性肠病中的应用进展

陈嘉楠，吴思丽，邱欣帆，李志锋，程 淇，毛 华

1南方医科大学第二临床医学院，广东 广州 510515；2南方医科大学珠江医院消化内科，广东 广州 510282

炎症性肠病（IBD）是一组慢性非特异性肠道炎症性疾病，包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）[1]。近50年来，西方国家IBD发病率趋于稳定，而亚洲、非洲、拉丁美洲的IBD报道逐渐增多[2]。IBD的发病机制目前尚不十分明确，主要与环境、遗传易感性和免疫因素有关，其中肠道菌群紊乱被认为在IBD的发病机制中起重要作用[3]。肠道菌群紊乱降低了肠道微生物生态系统的复杂，肠道微生物群落性质的改变影响了免疫功能和肠屏障功能，导致了IBD的发生[4-5]。研究显示，UC患者肠道中梭菌、双歧杆菌、乳酸菌等细菌数量下降，肠杆菌、肠球菌、酵母菌等细菌数量增加；CD患者肠道中变形菌、放线菌、硬壁菌数量增多而拟杆菌数量减少[6]。目前IBD的治疗方法包括5-氨基水杨酸类药物、糖皮质激素、免疫调节剂、生物制剂及外科手术，由于IBD病情反复，其治疗过程漫长，不仅要随病情变化调整临床用药，还要进行药物不良反应监测。粪菌移植是将健康个体的粪便处理成混悬液，输注到IBD患者消化道内，重建肠道微生态，从而达到治疗肠道及肠道外疾病的目的，如艰难梭菌感染（CDI）[7]、IBD、肠易激综合征[8]、肝性脑病[9]等。Gammarota等[10]发表了欧洲关于粪菌移植的临床应用的共识，对粪菌移植适应证、供体选择、粪便材料的准备、临床管理和移植实施，以及建立一个粪菌移植中心的基本要求提供了指南。但临床上仍有很多不确定的问题，在具体实施中需要根据实际情况而定。现将粪菌移植在IBD中的应用现状综述如下。

1 粪菌移植操作方法

1.1 粪便供体筛选

粪便供体来源于异体或自体，Rossen等[11]将48例UC患者随机分为试验组23例和对照组25例，试验组患者经鼻肠管灌注异体粪菌移植悬液，对照组通过鼻肠管灌注自体粪菌移植悬液，1次/3周，连续12周。两组临床应答率分别为48%、52%，临床缓解率分别为30%、32%，组间比较差异无统计学意义（P＞0.05），其原因可能与样本量少、使用鼻肠管灌注途径、灌注次数少等有关，存在一定局限性。然而，Fang等[12]对4例随机对照试验进行meta分析，认为接受异体粪菌移植治疗UC的临床缓解率高于自体粪菌移植。临床上粪菌移植供体来源主要为异体，异体来源包括关系亲密的健康个体如父母、配偶、兄弟姐妹、子女等，也可以是符合标准的健康捐献者。为了减少与粪便材料有关的不良事件，在进行粪菌移植前需要筛选合适的供体。有研究提出粪便供体筛选的多维标准[13]，包括年龄、生理、病理、心理、诚信、环境、时间、环境、受者状态8个方面。欧洲共识则主要从以下方面进行筛选：（1）年龄方面，共识认为基于安全性和质优性以及伦理问题优先考虑＜60岁的个体，若供体为受体亲密接触的健康伴侣可以放宽年龄限制；（2）排除疾病史、家族史、用药史及近期病理状态，包括传染病史和或高风险者，胃肠道疾病以及症状或体征，近期应用影响胃肠道微生物的药物以及其他情况如近期出血、发热、咽痛、淋巴结肿大等；（3）血液检查和粪便常规检查如血常规、血生化、粪便常规、粪便潜血检查以及相关病原微生物和特殊抗体等检查，以便于排除肠道有细菌、真菌、病毒或寄生虫等感染者。在供体年龄的筛选上，张发明等[14]认为在中国6～24岁年龄段的供体较佳。

1.2 粪菌液制备

以往临床上多采用阿姆斯特丹方案[15]对粪便材料进行处理，即取供者的粪便200～300 g，将其溶解于500 mL等渗盐水中，经搅拌、离心、过滤后，形成均一溶液，再将新鲜粪菌液在6 h内注入患者肠道内。研究研发出基于“粪菌智能分离纯化系统”的微滤加离心富集法[14]，以现代自动化设备代替传统人工，将粪便材料通过多层过滤、反复离心纯化，得到富集浓缩的粪菌液。目前此方法已在国内多家医院应用，这也是建立标准化粪菌库的基础。新鲜粪菌液的移植一般在粪菌液制备6 h内完成移植。如无适宜条件，可对粪菌液进行标准化冷冻处理，将其储存在10%甘油中，-80 ℃保存[16]。冷冻处理的粪菌液可安全储存至少6月[17]。

1.3 移植途径

目前粪菌移植的途径主要分为上、中、下消化道3种。上消化道途径主要为口服粪便胶囊[18]，将粪菌液离心浓缩后加入10%甘油作为细菌冷冻保护剂，灌入胶囊中，将胶囊冻存于-80 ℃。胶囊中的菌群在到达肠道时释放，适用于无法进行胃肠镜移植的患者。此途径服用方便，但由于粪便为冰冻状态，对疗效可能有一定影响。中消化道途径包括鼻肠管、胃镜钳道孔、经皮内镜胃造瘘空肠管等，操作方便，适用于可进行内镜检查或有相应导管的患者。下消化道途径包括内镜钳道孔、传统灌肠、经皮内镜下回结肠造瘘口和结肠经内镜肠道植管，操作均较方便。后两种途径可进行多次输入，且可避免细菌受胆盐影响，但经下消化道输入影响范围较小，仅适用于结直肠病变为主的患者[19]。

1.4 移植频次

关于粪菌移植实施过程中的次数和时间间隔问题，欧洲共识并未给出详细说明，只是指出重复粪菌灌注能够提高治疗成功率；以往文献报道也标准不一，并未得出具体结论。Kunde等[18]对10例UC患者给予1次/d、连续5 d的粪菌移植治疗，33%的患者在1周内得到临床缓解。Kellermayer等[20]对3例UC患者进行长达6～12周、共计22～30次的粪菌移植治疗，患者均达到临床缓解且持续时间超过105 d。而Angelberger等[21]对5例中重度UC患者给予1次/d、连续3 d的粪菌移植治疗，未见临床缓解。因此，粪菌移植在具体实施时的频次问题，仍需更多的探索。

2 粪菌移植在IBD治疗中的应用

2.1 粪菌移植的疗效

2.1.1 粪菌移植治疗UC的效果 Bennet[22]首次采用粪菌移植治疗1例UC患者，最终达到持续临床缓解，该研究为粪菌移植的发展奠定了基础，随后粪菌移植应用于UC患者的研究逐渐增加。Moayyedi等[23]报道，将75例UC患者随机分为粪菌移植组和安慰剂组，分别给予50 mL异体粪菌移植悬液和纯净水灌肠，1次/周，连续6周。两组临床应答率分别为39%、24%，临床缓解率分别为24%、5%，粪菌移植组的临床缓解率高于安慰剂组。表明一部分UC患者接受粪菌移植治疗后有获得临床缓解的可能性。Paramsothy等[24]报道，将81例UC患者随机分为粪菌移植组和安慰剂组，分别给予混合供体大便悬液和生理盐水灌肠，5次/周，持续8周。两组临床应答率分别为54%、23%，临床缓解率分别为44%、20%，粪菌移植组的临床缓解率高于安慰剂组，认为进行多次粪菌移植是UC的有效治疗方法。Costello等[25]报道，将73例UC患者随机分为两组，试验组给予异体混合粪菌移植悬液，对照组给予自体粪菌移植悬液，均通过结肠镜联合灌肠进行粪菌移植。两组第8周临床应答率分别55%、20%，临床缓解率分别为50%、27%，试验组临床缓解率高于对照组，认为异体混合粪菌移植的方法比自体粪菌移植在UC患者8周内诱导临床和内镜缓解上更为有效。这为粪菌移植的操作方法提供了新的思路，异体混合粪菌移植在一定程度上比单一供体粪菌移植治疗UC更有价值，其机制可能与肠道菌群的多样性有关。

Fang等[12]对19项关于粪菌移植治疗UC的队列研究进行meta分析，在225例UC患者中，接受新鲜粪菌移植164例、冷冻粪菌移植35例（供体粪菌处理方式不明确26例），其临床缓解率分别为15%、42%，认为冷冻粪菌移植的临床缓解率高于新鲜粪菌。Fang等[12]对4项关于粪菌移植治疗UC的随机对照试验进行meta分析，在277例活跃的轻中度UC患者中，140例接受异体粪菌移植治疗，39例获得临床缓解，临床缓解率为28%；另外137例接受自体大便或生理盐水治疗，13例获得临床缓解，临床缓解率为9%；认为接受异体粪菌移植治疗UC更为有效。研究提示，粪菌移植供体的处理方法、灌注途径以及灌注频率的选择对UC患者的临床缓解率有不可忽略的影响。

2.1.2 粪菌移植治疗CD的疗效 Borody等[26]对1例经ASA类及激素治疗均无效的回肠末端型CD患者进行了粪菌移植治疗，治疗后维持临床改善状态达18月，这是粪菌移植用于治疗CD的最早报道。Suskind等[27]对9例12～19岁轻中度CD患者行鼻胃管粪菌移植治疗，7例患者2周后达到临床缓解，其中5例在12周的随访中，在无其他治疗的情况下持续缓解，证实了粪菌移植治疗CD的可行性。Cui等[28]对30例经常规治疗无效的难治性CD患者实施了标准化粪菌移植，通过中肠途径向患者肠道内输注新鲜粪便悬液，术后连续使用美沙拉嗪治疗3月以辅助抗炎；1月后患者临床改善率达86.7%，临床缓解率达76.7%，且便血和疼痛症状的减轻尤为明显；随访15月发现，患者体质量均明显增加。这显示出经中肠途径的快速临床反应性，同时也提示经中肠标准化粪菌移植治疗可以作为难治性CD的挽救性治疗方案。

Vaughn等[29]对19例结肠或回结肠活动期CD患者实施标准化粪菌移植治疗，通过结肠镜从末端回肠或右半结肠持续输注至患者末端回肠，其中58%的受试者在粪菌移植后第4周出现临床改善，在粪菌移植后8周内所有受试者的粪便菌群多样性显著提高，临床改善者的菌群多样性提高更明显。表明单次结肠镜粪菌移植可在短期内改变活动性CD患者的粪便细菌组成，这些改变增加了肠道微生物的多样性。

Colman等[30]对4项关于粪菌移植治疗CD的队列研究进行meta分析，共39例CD患者，临床缓解率为60.5%。Fang等[12]对8项关于粪菌移植治疗CD的队列研究进行meta分析，共94例CD患者，其中40例实现临床缓解，临床缓解率为30%；新鲜粪菌和冷冻粪菌处理方式治疗CD的疗效并无统计学差异；在移植途径方面，经上消化道途径的临床缓解率为41%，经下消化道途径的临床缓解率为50%，两者差异亦无统计学意义。

粪菌移植在CD治疗中的研究应用较少，在具体实施过程中，新鲜粪菌与冷冻粪菌对CD患者疗效来说并无明显差异，两者的差异更多存在于对粪便标本的处理及移植的准备阶段；而在移植途径方面，可能由于CD患者肠道病变的广泛性，各种途径的疗效并无显著差异，但结肠镜和鼻空肠管是目前应用较多的两种途径。总的来说，粪菌移植对缓解难治性或活动期CD患者的临床症状、增加其肠道菌群多样性有一定的作用，并可维持其缓解状态一定的时间，而如何根据患者情况选择更适合的粪菌移植方案仍需进一步研究。

2.2 粪菌移植的安全

粪菌移植存在轻微不良事件，如腹泻、腹痛、腹胀、发热、呕吐等，较少出现严重不良反应，如死亡、病毒和细菌感染等[31]。大多数不良反应轻微且为自限性，其中胃肠道症状最常见[32]。在术后24 h内，腹胀、腹胀和排稀便是常见症状[33]。Rossen等[11]研究显示肠鸣音次数增加是最常见不良反应，其次是排便次数增多，多数不良反应在2 d内即能自行缓解，只有少数患者症状持续数周。Wang等[34]对139例行粪菌移植治疗CD后的患者随访观察发现，移植1月内有13.6%的患者出现发热、排便次数增加、腹痛、腹胀、便血、呕吐等轻微不良反应，1月后以上不良反应均未再出现，说明FMT所致多数不良反应能在短期内缓解。FMT不良反应的原因可能跟FMT供体、受体健康状况，移植途径等因素有关。许多研究表明胃肠道疾病和非消化系统疾病如糖尿病、肥胖症、代谢综合症，神经系统疾病，结肠癌和肠道微生物群失调密切关联，基于这一理论，具有某种疾病的FMT供体具有传播这些疾病的可能性[35]。因此，对供体进行严格的疾病筛查十分重要。FMT的成功还依赖于供体粪便的微生物多样性和组成[36]，为此有研究提出了FMT超级供体的存在[37]。有研究认为，部分不良反应可能是由于侵入性操作引起的，如反复灌肠可能导致局部结肠炎性反应和直肠脓肿[23]。此外不良反应的发生可能与不规范的粪菌移植流程有关，2014年曾有报道1例粪菌移植后感染巨细胞病毒的病例[38]。比起FMT的不良反应，FMT的治疗效果是更显著的，Hocquart等[39]纳入111例重度CDI患者，66例早期治疗，45例患者接受无FMT的抗生素治疗。FMT组和非FMT组的3个月死亡率分别为12.1%及42.2%，说明早期FMT降低了严重CDI死亡率。目前关于粪菌移植的禁忌证仍未明确，由于粪菌移植可能使免疫抑制患者受到感染，因此美国临床指南建议避免对合并CDI的器官移植患者进行粪菌移植治疗[40]。

3 问题与展望

粪菌移植是一种潜在的治疗难治性IBD的方法，然而目前关于其长期疗效和安全性的研究数据不足。对于粪菌移植的机制、适应证、禁忌证、供体的选择、粪便细菌的分离、粪菌移植的移植频率、移植途径、不良反应等问题尚未明确，需要进一步研究，尤其需要大量RCT研究。随着宏基因组学、16S rRNA测序分析、代谢组学技术在肠道微生态领域应用研究的深入，目前对IBD患者粪菌移植治疗前后肠道微生物群落及其功能变化有了较清晰的认识，这为粪菌移植的临床应用提供了有效的理论支持，进一步推动个性化粪菌移植治疗方案的发展。