黎進(綜述) 馬炬明(審校)
糞菌移植在胃腸疾病的研究進展
黎進(綜述) 馬炬明(審校)
腸道微生物系統(tǒng)與人類的健康密切相關(guān),其失衡會導(dǎo)致各類生理和心理疾病,重建或恢復(fù)腸道微生物系統(tǒng)的平衡是預(yù)防和治療這些疾病的關(guān)鍵因素之一。近年來,糞菌移植(FMT)再次吸引了研究者的興趣。將健康人腸道菌群分離后移植到患者腸道內(nèi),以期重建或恢復(fù)患者腸道內(nèi)微生物系統(tǒng)的平衡,從而實現(xiàn)治療的目的,被認為是具有巨大潛力的生物治療方法。本文將對FMT發(fā)展簡史、應(yīng)用現(xiàn)狀、制備使用方法和目前研究存在的問題進行綜述,以期推動該技術(shù)在國內(nèi)的認識、發(fā)展與應(yīng)用。
FMT并不是一種新的治療方法,早在公元300~400年間,我國葛洪《肘后備急方》書中最早記載了用人糞清治療食物中毒、腹瀉、發(fā)熱并瀕臨死亡的患者,“飲之,即活”[1]。之后明朝運用糞便治療多種難治性消化系統(tǒng)疾病,李時珍所著《本草綱目》(1596年出版)記載了20多種用糞便治病的治療方法,通過口服發(fā)酵的糞清、新鮮糞便懸浮液、干糞和嬰兒糞便治療嚴重腹瀉、發(fā)燒、疼痛、嘔吐和便秘[2],將糞便療法推向了極致。西方醫(yī)學中有關(guān)于糞便移植的記載較晚,最早出現(xiàn)在1697年,德國醫(yī)生Franz Paullini所著的《Heilsame Dreck Apotheke》中,書中記載了通過口或直腸給藥治療動物疾病[3]?,F(xiàn)代醫(yī)學的FMT最早報道于1958年,Eiseman等[4]應(yīng)用糞便懸浮液灌注治療4例由化膿性球菌(葡萄球菌)引起的嚴重偽膜性腸炎。然而,Schwan等[5]于1983年第一次報道應(yīng)用糞便懸浮液灌注治療艱難梭狀芽孢桿菌感染。直到1989年,糞便懸浮液留置灌腸成了最常見的FMT技術(shù),但期間因為療效問題停滯了近20年,直到2003年Aas等[6]報道經(jīng)鼻胃管輸注糞便懸浮液治療復(fù)發(fā)性艱難梭狀芽孢桿菌性腸炎,18例患者中的15例獲得痊愈。之后FMT技術(shù)逐漸興起,2013年5月在美國舉辦的消化病會議上,F(xiàn)MT在治療人類疾病的療效得到了FDA的認可,為繼續(xù)研究FMT帶來了動力[7]。
2.1艱難梭狀芽孢桿菌感染 艱難梭狀芽孢桿菌是一種革蘭陽性厭氧菌,是引起偽膜性腸炎的主要原因。艱難梭狀芽孢桿菌感染的發(fā)病率和病死率逐漸增高,傳統(tǒng)的治療方法療效有限。然而,Youngster等[8]應(yīng)用自制的冷凍FMT膠囊治療20例復(fù)發(fā)性或難治性艱難梭狀芽孢桿菌感染的患者,這些患者出現(xiàn)≥3次中度艱難梭狀芽孢桿菌感染及≥6~8周萬古霉素治療失敗,或≥2次嚴重而需住院治療的艱難梭狀芽孢桿菌感染,但經(jīng)過2個療程冷凍FMT膠囊口服治療后,90%的患者腹瀉得到治愈,且在口服冷凍FMT膠囊<24h,無患者出現(xiàn)嘔吐等不良反應(yīng)。
2.2炎癥性腸病 炎癥性腸病包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎,具體病因仍不明確。但目前的主要假說是由變異或致病微生物在遺傳易感性宿主上誘發(fā)產(chǎn)生[9]。盡管當前水楊酸制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑及生物靶向治療手段對于控制本病有一定療效,但潛在風險較大。隨著微生物學的發(fā)展,應(yīng)用FMT治療或輔助治療炎癥性腸病已成為一個新的研究熱點[10]。最早應(yīng)用FMT治療炎癥性腸病的報道見于1989年,Bennet被診斷為潰瘍性結(jié)腸炎,口服水楊酸制劑和糖皮質(zhì)激素后效果不佳,遂將自己作為實驗對象,運用健康捐獻者的糞便留置灌腸,3個月后腸鏡發(fā)現(xiàn)炎癥明顯減輕,6個月后腹痛、腹瀉等癥狀完全消失[11]。近期的一項系統(tǒng)評估報道,F(xiàn)MT能使63%患者達到臨床緩解,讓76%患者停止服用藥物,且相關(guān)胃腸道癥狀減輕[12]。
2.3腸易激綜合征 腸易激綜合征發(fā)病機制是多方面相互作用的,現(xiàn)在被認為涉及到腦-腸軸、免疫系統(tǒng)和腸道菌群之間復(fù)雜的相互作用[13]。Kim等[14]研究發(fā)現(xiàn),IBS患者與健康人腸道微生物差別很大,便秘型IBS患者腸道含有大量的甲烷短桿菌,經(jīng)過益生菌治療后可以恢復(fù)腸道微生物之間的平衡。Borody等[15]運用FMT治療55例同時患有腸易激綜合征和炎癥性腸病的患者后發(fā)現(xiàn):36%患者治愈,16%患者癥狀減輕,48%患者無任何反應(yīng)。Pinn等[16]對13例頑固性腸易激綜合征患者行FMT治療后發(fā)現(xiàn):70%患者癥狀得到改善或痊愈。
2.4其它疾病 除上述的三種胃腸疾病之外,F(xiàn)MT也可以治療其它疾病,例如,肥胖、代謝綜合征、2型糖尿病。一項評估FMT效果試點研究表明:將健康捐獻者的糞便懸浮液移植給代謝綜合征患者的腸道內(nèi),6周后,9例患者胰島素敏感性得以提高[17]。關(guān)于其它具有用FMT治療潛力的疾病有:多發(fā)性硬化癥、帕金森病、非酒精性脂肪肝、慢性疲勞綜合征、心血管疾病、特發(fā)性血小板減少性紫癜[18],均需要進一步的臨床研究。
盡管FMT早在公元4世紀被應(yīng)用,但仍未形成一個標準的協(xié)議,F(xiàn)MT管理條例正在積極商討中。有研究提出,在制備的過程中需要將新鮮的糞便放在清潔的塑料容器,制備人員戴上口罩和穿無菌衣,然后加上水或牛奶等稀釋劑,應(yīng)用攪拌機攪拌沉淀后制成糞便懸浮液[19]。制備成的新鮮懸浮液需要在<8h輸入患者體內(nèi),或通過鼻胃管、胃鏡、結(jié)腸鏡、留置灌腸等方法來輸注,但最有效、最常用的方法是通過結(jié)腸鏡輸注[20]。
4.1捐獻者的篩選 捐獻者的篩選至關(guān)重要,直接影響FMT治療的療效。但是如何篩選尚無統(tǒng)一的標準?,F(xiàn)在研究者們正在積極討論和制定篩選標準。Brandt等[19]制訂篩選捐獻者的標準:(1)患有慢性乙型病毒性肝炎、艾滋病、艱難梭狀芽孢桿菌感染、幽門螺桿菌感染、腸源性致病菌感染等疾病的患者予以排除。(2)捐獻者最好為患者親屬或經(jīng)常接觸的朋友。(3)捐獻前3周未使用抗生素,未受過外傷。(4)捐獻前未患有慢性腹瀉、便秘、IBD、IBS等胃腸疾病。
4.2患者篩選 FMT治療非常安全,但要排除一些患有基礎(chǔ)性疾病的患者,正如Lawrence報道,F(xiàn)MT治療在未接受水楊酸制劑、糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑及生物靶向治療又未患有慢性淋巴細胞性白血病、淋巴瘤等免疫力降低疾病的患者是安全有效的[19]。
4.3遠期療效 到目前為止,惟一一項針對FMT、涉及5個跨國醫(yī)學中心的長期隨訪中發(fā)現(xiàn):77例接受FMT治療的患者在3個月后91%得到初步治愈,但部分患者仍需要第二次FMT[21]。Pathak等[22]研究發(fā)現(xiàn),12例接受FMT治療的患有復(fù)發(fā)性艱難梭狀芽孢桿菌的患者,91.11%的患者痊愈。這些研究表明FMT是一種非常有效的治療方法。
4.4不良反應(yīng) 目前為止,絕大部分經(jīng)FMT治療后是安全有效的。但也有報道指出,F(xiàn)MT會引起上消化道出血、腹膜炎、胃腸炎、發(fā)熱和腹部揉面感,但這些癥狀在2d后會消失[23]。
腸道微生物的重要性、復(fù)雜性與目前治療方法的局限性推動了研究者對FMT的興趣。大量的證據(jù)也表明FMT的有效性,但其機制與應(yīng)用仍然缺乏系統(tǒng)的研究。例如(1)捐獻者的篩選標準的制定,仍需要大量系統(tǒng)的實驗研究。(2)制備方法仍需要嚴格制定,以保證其療效和可重復(fù)性。(3)患者的選擇,需要大量實驗數(shù)據(jù)的支持。(4)遠期療效和安全性仍缺乏系統(tǒng)性的研究。這些研究將會推動FMT療法的發(fā)展與成熟。此外,F(xiàn)MT的研究也將推動對腸道細菌的認識及其引起疾病的發(fā)病機制,發(fā)掘特異有效的治療性腸道微生物和細菌抑制劑來保證健康。
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310053 浙江中醫(yī)藥大學第二臨床醫(yī)學院 (黎進)310013 杭州 中國人民解放軍第117醫(yī)院(馬炬明)