“新金汁”—粪便微生物群移植在消化道疾病中的研究进展*

肖宵 占传宇 肖曾华 吴丽红 张晓楠 张磊昌

粪便微生物群移植（fecal microbiota transplantation，FMT）指的是将健康人粪便中的功能菌群移植到患者消化道中，通过改变受体肠道微生物群获得肠道菌群正常化而实现对疾病的治疗。FMT 是由肠道菌群衍生出来的热门肠道微环境研究之一，为多种消化道疾病的治疗打开了新思路。至今，FMT 已被用于多种消化道疾病的治疗，如复发性难辨梭菌感染、肠易激综合征、顽固性便秘、炎性肠病、肠道过敏性疾病等。

1 “新金汁”的演变

在传统医学内，我国早在战国时期便有《五十二病方》记载人粪入药，东晋《肘后备急方》提出“饮粪汁一升，即活”，使用人粪救急[1]。叶天士将金汁用于治疗热入营分、热毒乘心等证[2]。《本经逢原》云：“金汁得土气最久，大解热毒”；金汁又名“粪清”，即健康男童粪便藏坛深埋一年以上后的清液。金汁性大寒无毒味甘苦，降火清热毒，尤擅治热毒炽盛、阴虚温病之证[3]。

FMT 同样作为粪便的演变，亦是金汁作为现代治疗手段的延伸。作为“新金汁”，较金汁在筛选供体方面更为严格，对于供体需在自愿情况下进行临床评估、血清学检查、疾病筛查、耐药菌筛查、调查近期旅行史和医疗状况等，但美国马萨诸塞州波士顿报告显示，15 317 名候选者的捐献通过率仅为3%[4]。因此为保证患者能及时和公平地获得FMT，以及确保程序安全性和质量可追溯工作流程，各国也设立了FMT 库。目前，我国张发明教授和樊代明院士共同发起非营利性中华粪菌库紧急救援计划，将自制的世界首套智能粪菌分离系统制成洗涤菌为全国难治性肠道感染患者提供救援性治疗[5]。

金汁和FMT 的主要起效方式也都是通过调节肠道菌群，来恢复肠道内肠道微生物群与宿主微生物之间相互平衡，其中成人肠道中主要以拟杆菌和厚壁菌为主[6]。然而就金汁和FMT 的菌群丰度分析来说，金汁由于长年深埋地下，如变形菌门、假单胞菌属和气单胞菌属等厌氧菌落明显较FMT 中更多。而FMT 中的优势菌群是厚壁菌门和拟杆菌门，金汁中梭杆菌属、放线菌属、厚壁菌属和拟杆菌属的细菌丰富度较FMT 溶液明显降低[2]。作为“新金汁”—FMT 不仅在菌群结构上，还通过很多现代手段对更多疾病进行更精确、有效的治疗。

2 FMT储存和给药途径

2.1 制备

对于粪便悬浮液的制备，每次使用于上、下消化道输送粪便量应分别≥12.5 g 和≥25 g，并以粪便和无菌的0.9%氯化钠溶液在1∶5 的比例下混合制成粪便初始混悬液，且需在离体后的6 h 内完成处理。然而由于FMT 同时拥有好氧菌和厌氧菌，其一切处理应在封闭环境中一次性系统地进行[7]。

2.2 储存

研究表示，粪便悬浮液或粪便的储存时间和温度可能会影响微生物群及与FMT 疗效相关的细菌衍生代谢物。对于从捐赠者的粪便微生物群落来说，当其抽离人体肠道环境时，为保证功能菌群的活性可将制备好的新鲜样品置于4 ℃环境下储存8 h[8]，在-20 ℃的温度下可保存2 个月，在-80 ℃温度下储存的FMT 材料最长保质期为9 个月[9]。由于温水解冻FMT 可能存在交叉污染风险，欧洲国家推荐在室温下解冻，并在6 h 内完成使用，且反复冻存可影响制剂效果。

2.3 给药途径

FMT 对于不同消化道存在不同最佳给药模式，上消化道可通过鼻胃管、鼻十二指肠管、鼻空肠管、食管、胶囊等给药方式，且给药量不超过100 mL。对于中下消化道现下最佳给药方式是经内镜肠道植管术（TET）递送[10]。

2.4 有效性与安全性

虽然目前FMT 在肠道疾病中可能通过调节肠道微环境中生物群来减少细胞毒性代谢物或促炎因子的产生，恢复失调的肠道菌群[11]。现今FMT 治疗各消化道疾病确切机制仍在深入探究中，但现存大量证据，如随机对照试验、系统性评价和Meta 分析，都对FMT 的疗效和安全性进行认定，尤其在一些难治性肠道疾病中展现出优越的疗效。根据我国菌群移植平台不良事件及其相关度动态报告显示，2016 年至今菌群移植不良事件发生率为5.18%，严重不良事件发生率为0.07%。

3 FMT治疗难治性肠道疾病

3.1 FMT 治疗难辨梭菌感染

难辨梭菌感染（clostridioides difficile infection，CDI）是抗生素滥用所致艰难梭状芽孢杆菌在肠道内过度繁殖的感染性肠病，临床体现为难治性腹痛腹泻、毒血症状，常见临床并发症为中毒性巨结肠、肠麻痹或肠穿孔等危重证候[12]。由于万古霉素或甲硝唑广泛用于治疗CDI，但15%～30%的患者在停用抗生素后出现症状性复发，FMT 可以将CDI患者的肠道菌群多样性还原到粪菌捐献者水平，因此具有非常大的前景。FMT 在1965 年现代医学中首次报道应用于CDI[13]，但未引起众人关注，2013 年美国胃肠病学会、美国传染病学会和美国医疗保健流行病学学会指南将FMT 用于CDI 患者。2014 年Cammarota 等[14]报道，对于临床常规治疗复发性CDI 患者无效后，改用FMT 后整体治愈率高达87%；由Kao 等[15]进行的116 名复发性难辨梭菌感染（RCDI）成人进行口服FMT 胶囊和结肠镜运送FMT 的随机临床试验观察发现，使用PPI 胶囊相较于结肠镜给药并不逊色，且经济效益更佳。因此，FMT 可以根据不同的给药方式给药，利用外源性粪菌对患者肠道进行重建，恢复肠道生态系统完整性。

3.2 FMT 治疗溃疡性结肠炎

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC） 是指以患者肠道特发性炎症反应慢性发作为基本病理改变的疾病[16]。目前，确切致病机制尚不明确，主要以氨基水杨酸类（5-ASA）、免疫抑制剂、生物抑制剂及糖皮质激素等作为UC 的一线药物[17]。相关研究发现，UC 患者中微生物群多样性减少，阿克尔曼氏菌属相对丰度较高，而螺杆菌属、拟杆菌和厚壁菌属中的Ⅳ组和ⅩⅣa 梭状芽孢杆菌的含量较低[18-19]。通过高通量检测不仅能反映寄生菌群谱系与疾病之间的联系，还能反映菌群生长代谢和分布部位的改变[20]。FMT 对UC 的动物、临床试验整体治疗效果较好。动物实验证实经过FMT 治疗后的UC 小鼠内瘤胃球菌属、毛螺菌属都开始下降，群落数量显著升高的是嗜粘蛋白-阿克曼氏菌、梭菌属ⅩⅣa 簇、紫单胞菌科[21]。Costello 等[22]对73 名轻度至中度活动性UC 成人进行供体、自体厌氧粪便混悬液双盲随机临床试验，治疗期间UC 患者的粪菌中厌氧菌丰度增加且稳定但固有层细胞群变化无太大变化，而疾病改善后，五聚双歧杆菌和嗜酸性杆菌属的丰度增加尤为明显，且供体FMT 疗效更佳。由此可见，FMT 治疗UC，黏膜免疫群体与疾病活动之间存在显著关联，但黏膜免疫群体与FMT 之间是否存在显著相关性还存在争议。对于起效机制，FMT 可能是由于从供体微生物中获得代谢功能能力而引起的，而不是由初级免疫学效应驱动的。Song 等[23]提出结肠炎患者肠道菌群紊乱引起促炎因子与抑炎因子失衡，导致肠道黏膜持续炎症，屏障功能损伤，强调了肠道黏膜免疫的重要性。

3.3 FMT 治疗肠易激综合征

肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）是一种表现无肠道内部结构和生物化学异常的功能紊乱性疾病，临床症状为持续或间歇发作的腹痛、腹胀、排便习惯和/或大便性状改变，严重影响患者的生活和工作[24]。IBS 的起病原因及发病机制尚未有统一结论，各种假说纷纭，但IBS 患者肠道内稳态受到破坏，肠道微生物多样性较正常健康人显著下降，阐明了肠道菌落稳态可能与IBS 发病有重要的关联性[25]。Holvoet 等[26]在对62 名以腹胀为主的难治性 IBS 患者的随机试验中，与自体安慰剂组相比，供体FMT 明显缓解了患者腹痛、粪便形状及排便次数多等症状，且改变了FMT 前粪便微生物结构；Xu 等[27]对FMT 治疗IBS 进行了Meta 分析和系统评价，其中有效的254 名接受治疗患者在FMT 与安慰剂治疗中，12 周治疗后的IBS 症状整体改善没有显著差异，而多剂量FMT 胶囊作为安慰剂较单剂量FMT、自体FMT 组反应率更高。尽管目前随机对照试验现有证据有限，且存在的试验研究设计差异，但FMT 治疗IBS 患者中大部分都有明确的症状改善，值得进一步研究。

4 讨论

目前，FMT 对于国内尚是一种新型、有极大前景的治疗方法。然而，FMT 在很多方面也存在挑战。目前国内存在的随机对照试验样本量不够大，需要更多的证据来证明FMT 对疾病治愈的安全性和有效性，对于不同区域是否存在治疗差异。缺乏关于FMT 疗效及长期和短期不良反应的系统数据，以及需要检测每例患者对FMT 的改善、恶化或复发率。同时，对于捐助者的筛选来说，程序复杂且严格，成功入选的捐助者比例较少。而且，对于FMT 的生产、制剂、实施尚无统一标准，国内需完善相关法案以及严格的监管。

FMT 作为金汁的延伸，对于湿热型UC 效果良好，而难治性消化道疾病证型多为大肠湿热、热毒炽盛、脾虚湿蕴、寒热错杂，可将新金汁与寒热湿等不同证型进行联系。同时消化道疾病患者体质多与健康者不同，对FMT 耐受程度不一，可根据不同消化道疾病患者体质，对其进行耐受、疗效研究。

由于人肠道中微生物的发病机制和复杂性的不确定性，揭开难治性消化道疾病发病机制的面纱和FMT 的作用机制还有很长的路要走。此外，其长期预后和总体优缺点尚不完全清楚。未来，将需要更多的动物和临床试验来进一步验证这种治疗方法。即使目前的证据还不够，仍然对FMT 未来的治疗效果抱有很高的期望和充分的信心。