作者：中国人民解放军总医院消化内科 杨云生 王子凯
导读：辨梭状芽孢杆菌感染(CDI)是临床上常见的问题，其发病率、复发率和严重程度逐年升高。CDI治疗手段有限，特别是针对复发性CDI的抗菌药物治疗面临诸多棘手的问题。粪菌移植(FMT)近来重新引起关注，对治疗复发性CDI显示出很好的疗效；此外，FMT在炎症性肠病(IBD)的治疗方面也应用较多。但现阶段FMT的临床应用和普及仍存在诸多问题。
近年来，随着全球范围内难辨梭状芽孢杆菌感染(C.difficile infection，CDI)发病率/复发率、抗菌药物耐药性的不断升高，以及肠道微生物宏基因组学研究的不断深入，粪菌移植(fecal microbiota transplantation，FMT)这一古老的话题又重新成为新的关注热点。
一、FMT的发展历史
FMT不同文献中名称略有不同，如粪便移植(stool/fecal transplantation，ST/FT)、粪便细菌疗法(fecal bacteriotherapy，FB)、肠道微生物群落移植(intestinal microbiota transplantation，IMT)和粪便微生物群重建(fecal microbiota reconstitution，FMR)等。我国FMT的历史最早可追溯到1700多年前(公元4世纪)的东晋时期，葛洪所编著《肘后方》就有关于FMT的记载。明朝时期(公元16世纪)由李时珍编著的《本草纲目》中也有人粪(黄龙汤)治疗严重腹泻和食物中毒的内容。西方国家最早的FMT临床应用为Eiseman等在1958年报道的粪便灌肠治疗伪膜性肠炎具有较好疗效。现阶段，FMT研究大部分是关于FMT治疗复发性CDI和炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)的个案或系列病例报道，尚缺乏质量较高的临床随机对照试验。
二、FMT适应证以及应用现状
1.CDI：近年来，全球范围内CDI发病率及其严重程度呈显著增高趋势。C.difficile过度生长导致肠道微生态失衡，临床上常表现为CDI相关性腹泻和伪膜性肠炎。传统上，CDI主要采用万古霉素、甲硝唑、利福昔明和非达米星等抗菌药物治疗，但因C.difficile耐药性和CDI复发率较高而疗效不佳，CDI总体复发率在15%～26%。对于超过3次的复发性和难治性CDI，可以谨慎考虑应用FMT代替抗菌药物治疗。van Nood等开展的目前仅有的一项随机对照试验(RCT)提示，FMT治疗可使81%的复发性CDI患者症状得到缓解，而只接受万古霉素治疗的患者仅有31%出现缓解。Brandt等开展的一项多中心经结肠镜FMT治疗CDI的长期随访观察报道，FMT治疗症状缓解率可达91%。
临床医师需全面了解CDI临床特点，并有效把握FMT的时机。对于复发性CDI相关性腹泻，需基于3条标准：①粪便C.difficile毒素检测阳性；②腹泻标准要符合每天至少3次水样便，持续2d，或在2d内超过8次的水样便；③在早期抗菌药物治疗后出现持续反复。
医师和患者对FMT的认识和接受程度对于FMT的临床应用有重要影响，有研究显示，97%接受FMT治疗的CDI患者将来仍愿意接受FMT治疗，53%的患者声称抗菌药物治疗前会选择FMT作为一线治疗方案。
2.炎症性肠病(IBD)：越来越多的证据表明微生物在IBD发病中具有重要作用，虽尚未证实某种特定的微生物与IBD相关，但肠黏膜针对肠道共栖共生微生物群落的免疫应答异常，结合宿主遗传因素，有可能导致IBD。IBD患者肠道微生物群落生物多样性降低，以硬壁菌门中的双歧杆菌、乳酸菌和普拉梭菌降低，以及放线菌门和蛋白菌门等增多为主要表现。1988年首例溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)患者接受FMT治疗后出现持续性的临床和组织病理学治愈。Borody等报道了6例严重、复发型UC患者接受FMT治疗后出现临床、内镜和组织学逆转。最近，AnderSon等开展了一项纳入17篇病例报道共41例IBD患者的系统评价，该研究报道FMT可使63%的IBD患者出现临床缓解，76%的患者可停用IBD相关药物且消化系统症状减少。值得指出的是，虽然IBD和CDI共存并不常见，一般UC患者中CDI发生率约3.7%，克罗恩病患者中约1.1%。1BD患者一旦合并CDI，可加重IBD的疾病严重程度，增加复发率和死亡率。Borody等对6例接受免疫抑制剂和(或)美沙拉秦治疗的严重和难治性UC患者进行FMT治疗，所有患者在FMT治疗后均出现临床和内镜下的缓解；此外，其他病例报道也证实FMT对接受免疫抑制剂治疗的UC患者效果明显；上述研究提示，FMT可能对于接受免疫抑制剂治疗的uC患者疗效更好。
3.其他：FMT可用于治疗腹泻型和便秘型肠易激综合征(irritable bowel syndrome，IBS)。Andrews等采用含拟杆菌属、大肠杆菌和乳杆菌属等20种非致病性肠道微生物的培养液，治疗了45例便秘型IBS，在9～19个月的随访观察中，60%的患者可每日排便而无需轻泻药的辅助。另有报道，FMT治疗疲劳综合征、胰岛素抵抗/2型糖尿病" target="_blank" title="">2型糖尿病、特发性血小板减少性紫癜和多发性硬化症等具有一定疗效。FMT还可能用于治疗肠道免疫缺陷和过敏、肥胖、非酒精性脂肪肝、帕金森病和儿童自闭症等与肠道微生态失衡相关的疾病。
三、FMT供体筛查和移植前准备
1.FMT供体筛查：FMT需取得粪便供体和受体的知情同意。目前供体主要从夫妻、父母、子女和亲密朋友等与受体关系密切的个体中选择，这与受体意愿有关；此外，这部分人群与受体具有相似的微生态环境，理论上可能对FMT产生更为积极的效果。Gough等认为采用受体亲属或朋友的粪便较不相关供体的粪便疗效更好，并指出供体和受体间性别差异对疾病缓解的影响不大，但该结论尚缺乏循证医学证据。当然，不相关的健康捐赠者也是潜在供体，而健康粪菌移植库等有待研究建立。
粪便供体筛查需提供详细的医疗证明，如疾病史、相关检查、粪便和血清学检验等。与献血相比，粪便捐献在某种程度上对供体的要求更高。目前粪便供体纳入和排除标准主要来源于各项研究自定的标准，总体上较一致。供体纳入标准包括：①无任何已知的传染病；②最近3个月内未使用抗菌药物以及其他导致肠道微生态紊乱的药物；③无胃肠道肿瘤、息肉等消化系疾病；④无免疫系统疾病史；⑤未使用任何免疫抑制剂；⑥无IBD、慢性便秘和IBS病史；⑦无恶性肿瘤病史；⑧最近6个月内未到地方流行性腹泻地区旅行；⑨当前未进行任何抗肿瘤相关的药物和其他治疗；⑩当前无消化系统症状；⑪无其他相关危险因素，如静脉内药物滥用(吸毒)、高危性行为和犯罪史等。
粪便供体排除标准包括：①糖尿病和代谢综合征等代谢性疾病；②消化系统手术史；③慢性疲劳综合征；④自身免疫病；⑤特异反应性疾病，如湿疹、哮喘和胃肠道嗜酸性细胞相关疾病等；⑥神经精神性疾病。
供体血清学筛查项目包括：①血常规；②血生化；③肝炎病毒A/B/C，人类免疫缺陷病毒，人类T淋巴细胞病毒，巨细胞病毒、EB病毒和梅毒等病毒学检测；④苍白密螺旋体和幽门螺杆菌等致病微生物检测。供体粪便样本通过各种分子生物学、培养和显微镜检等方法检测各类致病微生物，包括沙门菌属、C.difficile毒素A/B、志贺菌属、弯曲杆菌属、金黄色葡萄球菌属、耶尔森菌属、副溶血性弧菌、霍乱弧菌、白色念珠菌、贾第虫属、轮状病毒属、隐孢子虫属、大肠杆菌0157、环孢子虫、卵子、包囊和寄生虫等。
2.FMT移植前准备：受体准备：①移植前3d停用抗菌类药物；②无论接受何种移植途径，均需进行肠道清洁准备；③给予抗运动功能药物便于粪菌液的肠道保留；④如通过鼻胃管或鼻空肠管途径，FMT前一晚和清晨需给予质子泵抑制剂。供体准备：①避免进食对患者可能造成过敏的食物；②报告任何感染的症状和体征；③移植前一晚口服渗透性缓泻剂。
四、粪菌液制备流程
新鲜粪菌液制备流程：①将约50g供体新鲜粪便样本置于搅拌器中，加入250mL无菌0.9%NaCl溶液进行初步均质加工；②将粪便浆体经不锈钢滤网过滤去除其中的大颗粒物质；③冰上转运至实验室并在采集后2h内进行处理；④将样本在氮气生物工程厨内进行称重并在匀浆器中进一步匀质处理；⑤浆体逐级经过直径2.0mm、1.0mm、0.5mm和0.25mm的不锈钢滤网过滤以去除未吸收的食物残渣和小颗粒物质；⑥将再次过滤的样本以6000转/min的速率离心15min，并将沉淀再悬浮于0.9%NaCl溶液中，得几乎无色无味的粪菌液。
粪菌液制备过程中几个问题需注意：首先是关于新鲜和冰冻粪菌液的疗效问题。获得的新鲜粪菌液可立即进行移植，也可加入无菌甘油后置于-80℃作为冰冻样本保存1～8周。有研究强调需采用6h内的新鲜粪便样本移植效果较好，但也有研究采用标准化的冰冻粪便样本，临床疗效并无明显差异。其次是关于粪菌液移植量对疗效的影响。有研究报道粪菌液容积>500mL时，97%的CDI患者得到缓解，<200mL时仅有80%得到缓解。当然，粪便稀释浓度不同而不好统一，有研究指出，移植粪便质量<50g，可使CDI复发的风险增加4倍。第三是关于粪便稀释材料对移植效果的影响，如无菌水、0.9%NaCl溶液、奶类和含有蚤草的盐水等曾均报道用于粪便稀释；有研究指出无菌水较0.9%NaCl溶液更易使疾病消退，但CDI的复发率增加2倍。第四是如何保持粪菌液制备和移植过程中的绝对厌氧状态，以稀释材料为基础的均质方法和电子均质器法可能对粪便中绝对厌氧菌构成产生影响。
五、FMT实现途径
FMT可通过鼻胃管、鼻空肠管、胃镜、结肠镜和保留灌肠等途径实现，根据患者的临床实际病情选择移植方式和次数。经上消化道途径操作简单，风险性低，但粪菌液是否能够遍布全结直肠，以及是否增加小肠细菌过度生长的风险，目前仍不清楚。经下消化道途径，特别是经结肠镜途径是FMT的一线方法。以经结肠镜途径为例，采用注射器将粪菌液从结肠镜活检孔道注入，尽量从回肠末端和盲肠开始喷洒，边喷洒边缓慢退镜，直至粪菌液遍布全结直肠；粪菌液灌注总量需500mL左右，患者在粪菌移植后0.5h内尽量避免排便。Gough等认为经结肠镜途径较经鼻胃管等其他途径对于CDI的缓解率最高，平均达91%。但近期一项RCT证实，对于CDI患者，经十二指肠灌注途径与经结肠镜途径FMT的临床疗效相当。当然，目前关于移植途径的比较研究较少，最佳途径可能与疾病相关的解剖学部位有关，如经鼻十二指肠途径的FMT对于代谢综合征来说可能更安全和有效。
六、FMT相关不良反应
总体上看，FMT治疗复发性CDI是安全有效的，未见严重不良事件。部分CDI患者在FMT当天可出现腹泻，小部分患者可出现暖气、腹胀、腹部绞痛和便秘等症状，上述症状在移植后2d内大部分消失。其他诸如消化道出血、腹膜炎等极少见并发症主要与移植过程中的内镜操作相关。FMT治疗IBD的相关不良反应报道较多。Vermeire等对4例克罗恩病患者进行了FMT，其中3例出现短暂的不良反应，包括发热和腹部压痛等，但上述不适在移植术后2d均消失。De Leon等报道了l例老年男性UC患者在FMT前处于长期缓解期达20余年，未接受免疫抑制剂或美沙拉秦治疗，因出现CDI后给予FMT，结果导致UC相关的肠道炎症活动；提示IBD合并CDI时需谨慎实施FMT。Angelberger等心引对5例仅接受抗菌药物和益生菌制剂治疗的中-重度UC患者实施了FMT，结果2例接受FMT后症状加重。关于FMT的长期安全性，如是否可导致机体远期出现感染、炎症和消化道肿瘤等，目前缺乏长期随访资料。
七、FMT的肠道微生物群落重建机制
理论上健康供体的粪菌液可使肠道菌群结构和功能失衡状态得到恢复，进而改善相关临床症状，但FMT导致患者肠道菌群具体发生何种有益变化及其潜在的机制仍不完全清楚。近年来，微生物群落高通量测序和生物信息分析技术不断应用到消化道微生物群落结构和功能研究上来，使我们可以对FMT引起的肠道微生物群落重塑作用进行深入研究。目前为止，仅有少量研究对FMT前后受体肠道微生物群落变化情况进行了分析。Chang等对复发性CDI患者肠道菌群构成进行了分析，证实C.difficile肠道内大量定植可引起肠道菌群构成多样性的显著降低。Khomts等对CDI患者FMT前后的肠道菌群进行了基于细菌16S rDNA的测序分析，证实CDI患者肠道拟杆菌门和硬壁菌门含量显著下降，而C.difficile丰度占优势；而FMT治疗后14d时肠道菌群结构与健康供体较为一致，体现为拟杆菌属某些种为优势菌种；证实FMT改善肠道菌群结构和临床症状的作用较为持久。Grehan等进行的研究也证实FMT对肠道菌群紊乱的重建作用持久，并可持续至术后24周。
根据现有研究提示，FMT可重建受损的肠道微生物群落，恢复肠道的定植抗力，抵御C.difficile等致病微生物的定植和感染。最近有研究采用宏基因组学高通量测序方法将人类肠道微生物群落分为以拟杆菌属、普里沃菌属和瘤胃球菌属为代表的三种肠型，可结合受体和供体的肠型特征进行FMT。当然，随着肠道微生物群落宏基因组学研究的不断深入，未来可根据患者肠道微生态失衡的具体情况，实施个体化的FMT。
八、FMT临床应用面临的问题和展望
现阶段，FMT临床适应证主要体现在复发性CDI和IBD的治疗上，与肠道微生态相关的其他消化道和消化道外疾病是否均可尝试FMT治疗仍不明确；随着基础和临床研究的不断深入，未来有望扩大FMT的适应证。FMT相关供体的选择和筛查、粪菌液制备以及移植流程等方面目前未形成统一的标准。FMT临床应用和技术革新主要受临床医师和相关患者强烈意愿的直接驱动，而科研机构和企业对FMT样本制备流程相关技术革新还未引起重视。关于FMT疗效及其长期安全性的循证医学证据不足，有待于开展高质量的临床随机对照或队列研究进一步验证。
此外，FMT对肠道微生物群落的重建机制需要开展FMT前后基于宏基因组学策略的肠道微生物群落结构和功能的研究，为FMT的临床应用提供有效的基础理论支撑。我国目前需要确立FMT相关法律法规，选择合适病例进行临床试验，并制定初步的临床实践指南；FMT在国内临床应用和研究需受到重视。
胃肠病学2014年第19卷第1期
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