粪菌移植在慢性肝病中应用的研究进展*
2022-06-09邓凯莉杨冬雪周玉平
粪菌移植(FMT)是一种将健康供体的肠道微生物菌群移植到患者肠道内,全面地调节患者肠道菌群的治疗方式,用于重建或恢复部分肠道菌群稳态
。FMT作为重建肠道菌群的核心技术,除了针对肠道内疾病外,更多的研究投向了FMT对肠道外疾病的潜在治疗价值。肠道菌群已成为慢性肝病发生发展的重要因素,肠道细菌和它们的代谢物可以通过门静脉进入肝脏并影响其生理。肠道菌群失调已经与多种慢性肝病有关,在慢性肝病病人中发现“肝-肠轴”被破坏的现象为证明肝脏影响肠道微生物的平衡提供了证据
。本文综述了粪菌移植治疗慢性肝病的临床和基础研究进展。
1 FMT在乙型肝炎中的应用
乙型肝炎病毒(HBV)感染仍然是一个严重的全球健康问题,全球大约有2.4亿慢性HBV感染者,肝脏炎症的迁延不愈可发展为肝硬化、肝癌等疾病
。研究表明,与健康人比较,慢性乙型肝炎患者肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌等益生菌数量下降,而肠杆菌、肠球菌等致病菌数量显著增加
。因此,利用从健康供体获取的大量活性菌,来改善患者的肠道菌群失调从理论上推测是可行的,但需进一步临床研究来证实其疗效。小鼠研究表明,肠道微生物可能在宿主的免疫反应和清除HBV感染的能力中发挥重要作用
。FMT已被认为是治疗慢性HBV感染的一种潜在选择
。
综上,模糊粒子滤波算法基本流程如图1 所示。首先对原始视频帧图像进行HSrg 转换,对HSrg 模式下的图形进行模糊处理,对每个通道模糊化后的图像中值滤波使被识别目标特征更为明显。随后,处理后的结果去模糊化处理,传递到粒子滤波器,实现对被追踪目标的识别。
一项小型前瞻性研究观察了FMT对HBV抗原滴度的影响,针对18例接受了3年多抗病毒治疗但乙型肝炎e抗原(HbeAg)持续阳性的患者,每月的FMT治疗可显著降低HBeAg滴度,且治疗组的5例患者中有2例实现了HBeAg清除,而对照组的13例患者中没有患者实现HBeAg清除
。这一发现的临床意义尚不清楚,因为FMT不能降低乙肝表面抗原,但研究结果提示FMT可能使HBeAg持续阳性的患者从终生抗病毒疗法中解脱出来。另一项临床试验研究了FMT对e抗原阳性的慢性乙型肝炎(CHD)患者的HBeAg、HBsAg和HBV DNA的影响
,HBeAg阳性的CHD患者在接受抗病毒治疗的同时每4周行一次FMT,共计6个周期,结果发现,FMT组HBeAg清除率为16.7%,抗病毒治疗组清除率为0%,此外该研究显示FMT耐受性和安全性良好。上述两个临床研究报道都证实了FMT对实现HBeAg转阴的疗效,但样本量都较少,需要进一步的随机对照试验才能得出可靠的结论。
随着对肠道菌群与慢性乙型肝炎的深入研究,FMT在慢性乙型肝炎辅助治疗方面可能会提供一些新的思路,例如我们可以研究缺乏哪些种类的菌群将使乙肝疫苗接种效率低下甚至失效,以及研究慢性乙型肝炎患者肠道微生态失调的状态和机制,而通过FMT提高疫苗接种成功率和改善疾病预后,加速患者康复。未来在更多临床研究数据的支持下,FMT会给慢性乙型肝炎的研究和实践领域带来更多的可能性。
2 FMT在肝性脑病中的应用
酒精性肝病(ALD)是一种由过量饮酒引起的疾病,是全球性的医疗负担。ALD为广泛的肝损伤,包括无症状脂肪变性、酒精性脂肪性肝炎(ASH)、纤维化、肝硬化和肝细胞癌(HCC)
。90%经常饮酒超过40~60 g/天的人会发生脂肪变性。重型酒精性肝炎(SAH)患者的存活率非常低,28天的死亡率为13%~30%,1年死亡率或需要肝移植的患者接近60%。对于严重的慢性肝炎,许多研究已经探索了新的治疗方案,治疗模式正在从抗炎治疗(如皮质类固醇)发展到肝再生治疗(如粒细胞集落刺激因子、分子靶向治疗),但是这些都没有明确的益处,对药物治疗无反应的重型酒精性肝炎患者应考虑肝移植
。因此迫切地需要为重度酒精性肝炎患者开发新的治疗措施。研究发现,在酒精性肝炎的发病机制中,小肠的肠道细菌杀菌作用的改变,如细菌前体数增加、类杆菌数减少等,是酒精性肝炎的重要致病因素之一,而经鼻胃管的FMT在酒精性肝炎的治疗中可能有潜在的作用。
通过对8例不符合皮质类固醇治疗条件的SAH男性患者进行的一系列病例研究发
,FMT治疗改善了肝病的严重程度和1年存活率的指标,与对照组相比,FMT组1年生存率(87.5%)明显高于对照组(33.3%),该研究还观察到致病性(肺炎克雷伯氏菌)和非致病性物种(绒毛肠球菌、长双歧杆菌和埃氏巨型杆菌)的相对丰度变化,这表明供体的微生物区系不是取代而是修改。2017年的一份病例报道了类似结果,一例38岁的患有皮质类固醇难治性SAH的男性在接受每日FMT治疗1周后,HE、总胆红素和MELD评分有所改善
。一项对51例患者进行的回顾性研究,比较了类固醇、营养疗法、己酮可可碱和FMT的治疗效果。他们发现,FMT与较高的3个月存活率相关,75%的FMT患者存活,而皮质类固醇组、营养组和己酮可可碱组的存活率分别为38%、29%和30%
。
1.2.2 细胞转染 LncRNA ASB16-AS1 siRNA转染使用锐博公司提供的siRNA和NC(negative siRNA)。转染试剂使用锐博公司提供的riboFectTM CP。siRNA-ASB16-AS1序列5’-GGTTCTGAATCATTCAGTT-3’。按终浓度100 nM转染。转染具体步骤遵循riboFectTM CP试剂盒说明书。
3 FMT在酒精性肝病中的应用
肝性脑病(HE)是由肝功能不全和(或)门静脉系统分流引起的脑功能障碍,存在从亚临床改变到昏迷等不同程度的神经精神改变。乳果糖和利福昔明这两种一线药物针对的是“肠道-肝脏-脑轴”,它们有明确的治疗效果支持肠道微生物在HE发病机制中的作用
。由此可见,肠道菌群在HE的发病机制中起着重要作用。
动物实验研究证明,FMT治疗可以改善HE大鼠认知功能障碍并降低血氨水平
。Wang等
研究发现,大鼠在接受粪菌移植后,认知能力及肝功能相关指标均得到明显改善。2016年,一例病案研究报告了1~2级HE,57岁患者使用FMT治疗,该患者除了继续服用乳果糖外,每周行一次FMT试验。首次治疗后,患者的反应时间、血氨、生活质量评分均有明显改善,治疗期间这些指标的评分持续改善,但在FMT停止后7周内恢复到患者基线水平
。这些发现在一项随机开放性临床试验中得到了进一步的验证,该试验涉及20例肝硬化合并肝性脑病的患者
,患者被随机分为对照组(乳果糖和利福昔明)或干预组(常规治疗加FMT),干预组患者接受FMT治疗,并随访5个月,随访第20天时,干预组患者认知功能较常规治疗组有明显改善,治疗后第5月,60%的对照组患者和0%的FMT患者需要因HE再次住院,经过一年多的随访,FMT组的住院率明显减少,认知功能明显改善。该研究排除了MELD评分超过17分的患者,因此尚不清楚MELD评分较高的患者是否会从FMT中受益。
关于FMT在HE中的有效性和安全性,目前已发表的研究样本量有限,仍有许多问题没有回答,如疗程的长短和所需的移植次数、每次移植的菌液量都需要进一步探索,另外在终末期肝病模型(MELD)评分较高的患者中,也缺乏关于FMT有效性和安全性的数据。但目前尚有多个临床试验正在进行中
,探索FMT作为一种潜在治疗HE的方法,这可能有助于进一步阐明FMT在肝硬化患者中的作用。
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)包括非酒精性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)及非酒精性脂肪性肝硬化,近年来患病率不断增加,其发病与遗传、环境因素、生活方式、高能饮食、肥胖、血脂代谢紊乱、糖尿病及代谢综合征等多种因素有关
。研究证明在各方面病因的综合作用下,NAFLD将从单纯性脂肪肝进展为肝硬化,甚至可进展为肝癌。早期诊断及药物干预治疗对NAFLD至关重要。迄今为止,尚未发现治疗NAFLD的特效药。改变生活方式,目前被推荐作为改善及预防 NAFLD 演变的主要临床治疗手段。
上述研究结果给SAH的治疗提供了新方法,但在FMT被推荐用于SAH治疗之前,还需要更多的确凿证据。从方法上看,尚不清楚患者是如何被分配到每个治疗组的,因此很难将存活率的差异单独归因于治疗。幸运的是,在这群危重患者中FMT似乎相对安全,但FMT改变SAH病程的能力尚待进一步确定。
4 FMT在非酒精性脂肪性肝病中的应用
子宫内膜息肉(EP)是妇女常见的子宫内膜病变,临床表现主要为月经过多、贫血、经期延长、经间期出血、月经淋漓不净或不规则阴道出血,部分患者没有任何临床症状,只在超声检查时发现[1]。中国妇女EP发病率约为24%~25%[2]。由于宫腔镜可在直视下检查宫腔内病变,对可疑病灶定位活检,具有直观、准确的特点,目前被认为是诊断子宫内膜病变的金标准[3]。同时EP也可在宫腔镜下进行治疗。宫腔镜手术治疗EP的有效性已经十分肯定,但仍有一定的复发率[4]。本研究旨在探讨EP的不同的手术治疗方式对月经症状、贫血的改善及术后复发情况。
近年来,许多研究发现肠道菌群是通过肝-肠轴影响肝功能的,肠道菌群失调是NAFLD发病的重要原因之一
,而FMT治疗NAFLD的疗效已在多项动物实验和临床研究中得到验证
。因此,理论上可以运用FMT来纠正患者肠道菌群失调,以预防或延缓NAFLD的发展。Zhou等
通过将正常小鼠的粪便移植到HFD诱导的NAFLD小鼠模型体内的实验提示FMT可通过增加肠上皮细胞紧密连接蛋白表达,降低肠黏膜通透性,起到修复机械屏障的作用,另外FMT亦可使得益生菌及其有利代谢物增加,改善肠道屏障功能,从而阻止细菌及其代谢产物等进入血液引起炎症反应。肠道菌群通过参与物质代谢和免疫防御在NAFLD发生发展中扮演了重要的角色
。然而,该治疗手段目前仍处于基础和动物实验阶段,有待更多的临床应用研究结果进一步证实。
1996年,金庸来杭州,参加浙江大学百年校庆。三天停留时间里,三次登门杭州著名的面馆:奎元馆,并且每次都点名要吃虾仁爆鳝面。后来被人认出,欣然为奎元馆题词:“奎元馆老店,驰名百卅载;我曾尝美味,不变五十年。”
5 FMT在肝细胞癌中的应用
HCC是一种高死亡率的恶性肿瘤,是一种全球范围最常见的恶性肿瘤之一,它与许多慢性肝病有关,包括病毒性肝炎、ALD、NASH及肝硬化等。到目前为止,还没有研究探讨FMT对HCC的影响。但有研究比较了HCC患者和非HCC患者的肠道菌群特点,研究发现HCC患者的大肠杆菌数量显著增加
。此外,一项对大鼠的研究发现,诱导肠道菌群失调会导致肝癌发病率的增加,而益生菌的使用会阻碍肿瘤的生长
。这些研究表明,肠道微生物种属的改变可能会潜在地影响HCC的发生发展。以肝-肠轴为治疗靶点来维持肠道菌群的平衡和肠黏膜屏障的完整性,可以有效地延缓大鼠肝癌的发生和减少相关并发症,提高临床生存率,为进一步研究利用FMT治疗肝癌带来了曙光。
6 小结
肠道微生态是近几年的研究热点,“肝肠轴”具有理论和实践基础,FMT在肝病的临床应用受到重视,相关的临床和动物实验研究取得了一定的进展,已有的研究显示FMT对慢性乙型肝炎、脂肪肝、肝性脑病等多种慢性肝病显示了良好的临床应用价值。但是,目前的临床研究大部分还是观察性研究,样本量小,非随机对照试验,对评价FMT治疗慢性肝病的有效性和安全性证据等级较低,未来尚需更多的研究证实FMT的安全性和疗效。尽管如此,FMT作为一种新兴的治疗肠道菌群失调疾病的方法,未来将看到FMT为慢性肝病治疗领域带来更多的机会,此外FMT亦是疑难重大肝病防治的未来发展方向之一。
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