粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染

林敏 怡陈烨

·综述·

粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染

林敏 怡陈烨

艰难梭菌感染是临床上常见的问题，但其治疗方法有限，尤其在复发性艰难梭菌感染抗生素治疗方面，已面临许多棘手问题。据报道，粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染有效率＞90%，不良反应极少。本文就国内外粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染的研究进展进行综述。

粪菌移植；复发性艰难梭菌感染；治疗

1935年，Hall和O′Toole[1]首次发现一种革兰氏阳性厌氧杆菌，因其生长缓慢、培养困难而命名为“艰难芽孢杆菌”。1978年，Bartlett等[2]首次发现艰难梭菌能产生细胞毒素，引起抗生素相关性腹泻和伪膜性肠炎，统称为艰难梭菌感染（Clostridium difficile infection,CDI）。在医院感染性腹泻的病原体中，以艰难梭菌最为常见；在抗生素相关性腹泻病因中，艰难梭菌感染亦占15%～25%。而伪膜性肠炎则几乎100%由艰难梭菌所致。在美国，2005年CDI的发病率（84/100 000）约为1996年（31/100 000）的3倍[3]。随着艰难梭菌027/ NAP1/BI型高毒力菌株的出现，CDI的严重程度增加，30 d死亡率高达6.9%[4]，每年的治疗费用也增加（美国：8亿美元，欧洲：300亿欧元），而复发性CDI的治疗费用远远超过原发性CDI[5]。原发性CDI治疗结束8周内，20%～35%的患者出现CDI复发，而首次CDI复发的患者，再次复发率高达40%～65%。

一、艰难梭菌感染治疗的现状

1.抗生素类治疗

原发性CDI一线治疗方案为口服甲硝唑和/或万古霉素10～14 d。对于轻中度CDI，首选甲硝唑。然而，自2000年以来，甲硝唑治疗失败率从2.5%增加到18%[3]。对于重度CDI及复发性CDI，首选万古霉素。但万古霉素抑制艰难梭菌生长的同时，也抑制了一些提供定植抗力的正常肠道菌群生长，造成肠道菌群紊乱，促使艰难梭菌芽孢发育，导致CDI复发[6]。最近美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration,FDA）公开宣布：非达霉素可用于治疗CDI。在一项多中心随机对照试验中，非达霉素的治愈率与万古霉素没有明显差异，且非达霉素的复发率较万古霉素低[7-8]。然而，由于非达霉素的价格较高（2 800美元/10 d），它的临床使用受到一定限制。

2.非抗生素类治疗

艰难梭菌在自然界中以芽孢和繁殖体两种形式存在，芽孢会对抗生素的破坏产生抵抗。CDI治疗后，肠道菌群紊乱，艰难梭菌芽孢以发芽的形式发育成繁殖体，导致CDI的复发。不少研究认为：通过重建肠道菌群多样性来保护肠道黏膜，防止剩余的艰难梭菌芽孢发育引起CDI复发，从而根治CDI。因此，近年来出现了很多非抗生素治疗，如：静脉注射免疫球蛋白、疫苗和粪菌移植[6]。然而，除粪菌移植外，大多数非抗生素治疗效果缺乏有力证据。据报道，粪菌移植治疗复发性CDI有效率＞90%，不良反应极少[9-10]。2013年《CDI诊治及预防指南》建议：对于万古霉素治疗后出现第3次复发者，应考虑粪菌移植[11]。粪菌移植（Fecal microbiota transplantation,FMT），即将健康人群粪便悬液移植至人体内，重建种系丰度及定植抗力，纠正肠道菌群紊乱，恢复肠道功能。目前被广泛研究用于治疗复发性CDI、炎症性肠病、肠易激综合症及肥胖症等。

二、粪菌移植的方法及疗效

1.背景

粪菌移植的由来，最早应追溯到东晋时期，我国著名医学家葛洪首次使用人类粪便悬液有效治疗食物中毒[12]。据Ralph Lewin记载，非洲第二次世界大战时，成功使用驼粪治疗细菌性痢疾[13]。1958年，首次使用粪菌移植有效治疗伪膜性肠炎[14]。1983年，首次报道粪菌移植有效治疗CDI[15]。

2.作用机制

肠道菌群作为微生物器官，具有营养、免疫、保护机体、调节代谢的功能。而复发性CDI则是肠道菌群平衡失调的结果。FMT前，患者粪便菌群多样性减少，以厚壁菌门和拟杆菌门减少为主。FMT后，患者粪便菌群多样性增加，主要由拟杆菌门及产生丁酸盐（短链脂肪酸的一种）的菌群组成[16]。而厚壁菌门和拟杆菌门在维持肠道内环境稳态方面均具有重要作用，厚壁菌门通过产生丁酸盐维持肠上皮细胞的完整性，并调节黏膜免疫反应。拟杆菌门能抑制艰难梭菌的增殖。然而，单独添加短链脂肪酸、联合使用拟杆菌和乳酸菌、联合使用双歧杆菌和乳酸杆菌[17]均无法有效治疗复发性CDI。

此外，部分研究已从粪便中培养分离出有效治疗复发性CDI的“关键细菌群”。Tvede等[18]已使用10种细菌混合物成功治愈5例复发性CDI，并在随后的回顾性研究中发现：治疗复发性CDI时，10种细菌混合物组与粪菌移植组的有效率无明显差异[19]。Petrof等[20]已从1名健康捐献者粪便中培养分离出33种细菌，有效治疗2例复发性CDI。Lawley等[21]从健康小鼠粪便中培养分离出6种细菌有效治疗小鼠CDI复发。

3.捐献者的筛选

粪菌移植具有感染病毒、细菌、寄生虫等的潜在风险，故严格筛选捐献者显得极其重要。目前，国内外尚无粪菌移植的临床操作指南，但有不少研究提出了相关建议[6,22-23]。大多数研究选取的捐献者为家庭成员、同居者、朋友，因为共同的生活环境能增加肠道菌群、病原体相似的可能性，减少粪菌移植的不良反应。一项荟萃分析表明，捐献者与患者关系有、无的两组有效率无明显差异（P=0.46）[24]。此外，实验室指标也为筛选提供客观依据。大多数研究会对捐献者血液、粪便病原体进行检查。血液检查大多数包括：全血计数、肝功能、肝炎病毒、艾滋病病毒、人T细胞白血病病毒Ⅰ/Ⅱ、疱疹病毒、巨细胞病毒、梅毒螺旋体、幽门螺杆菌抗体。粪便检查大多数包括：细菌培养、艰难梭菌A/B毒素检测、卵细胞、囊孢和寄生虫镜检[25]。筛选条件还包括：无胃肠道疾病、肿瘤、息肉[25]，2～6个月内无服用抗生素史[26]，无上呼吸道感染、无使用违禁药物、6个月内无腹泻高发区旅游史、6个月内无纹身等[23]。

4.粪菌移植前准备

粪菌移植前，应详细告知捐献者及患者粪菌移植相关操作程序、注意事项及风险等，并签署知情同意书。捐献者的准备：①移植前1 d晚上，口服容积性缓泻剂；②移植前5 d，避免进食对患者过敏的食物；③筛选和捐献期间，报告任何感染的症状（如：发热、腹泻、呕吐等）。患者的准备：①粪菌移植前做好肠道准备；②若通过灌肠或结肠镜输送粪菌，移植当天口服洛哌丁胺；③若患者糖耐量正常，粪菌移植前一天晚上及当天早晨口服质子泵抑制剂[23]。

5.粪菌液制备

粪菌液的制备：①使用密封容器收集24 h内新鲜粪便（6 h内更好），可冷冻，但不可冻结。②添加纯水、生理盐水或4%牛奶作为溶剂。纯水有效率（98.5%）高于生理盐水（86%），但纯水的复发率（8%）超出生理盐水（3%）两倍多。其他溶剂包括：酸奶、牛奶、生理盐水加车前草[27]。③用搅拌器搅拌充分，使粪菌液混合均匀。④使用纱布或过滤器过滤粪菌液，尽可能去除不溶性颗粒。⑤粪菌液处理完毕，立刻使用。⑥若经上消化移植，建议菌液量为25～50 mL，若经下消化道移植，菌液量可为250～500mL[23]。

6.输送方式

粪菌移植通过鼻胃管[28]、胃镜或结肠镜[29]、结肠镜[30]、家庭灌肠[31]已成功用于治疗复发性CDI，有效率分别为79%、83%、92%、100%。但不少研究发现：结肠镜组与鼻胃管组[32]、结肠镜组与直肠保留灌肠组[24]、结肠镜组与十二指肠管组[33]的有效率均无无明显差异。粪菌移植可通过病变部位选择合适的输送方式。

7.疗效及不良反应

粪菌移植治疗具有原料容易获得、操作简单、价格低廉、有效、安全等特点。Brandt等[10]对77位复发性CDI患者长期（3～68个月）随访发现，粪菌移植首次成功率为91%，第二次有效率达98%。类似地，Sofi等[24]对289位CDI患者的荟萃分析表明，粪菌移植治疗CDI的有效率为91.2%，不良反应有肠炎（1例）、肠易激综合症（1例）、疑似腹膜炎（1例）。MacConnachie等[34]通过鼻胃管粪菌移植治疗复发性艰难梭菌相关性腹泻时，一位患者出现上消化道出血，研究者认为：可能与其曾服用阿司匹林和非甾体抗炎药有关，与粪菌移植治疗无关。Aas等[35]通过鼻胃管粪菌移植治疗18位复发性艰难梭菌性结肠炎时，一位患者死于腹膜炎，研究者认为不能排除腹膜炎与鼻胃管有关。总的来说，粪菌移植有效率高，不良反应极少。

三、结语

粪菌移植通过重建种系丰度及定植抗力，纠正肠道菌群失衡，目前广泛用于研究与肠道菌群紊乱相关性疾病，除复发性CDI外，还包括炎症性肠病、肠易激综合征、肥胖症、慢性疲劳综合征、代谢和心血管疾病以及自身免疫性疾病等[36]，但后者的疗效以及安全性有待进一步研究。

2013年5月，FDA宣布：临床医生在粪菌移植前需递交临床试验新药申请，并鼓励粪菌移植产业化。目前虽然关于“关键细菌群”的研究不多[18-21]，但这为将来粪菌移植产业化（即“人工粪便”）提供了线索。“人工粪便”可免去寻找合适捐献者的繁冗程序，降低未知病原体感染的风险，提高患者及医护人员的接受程度，具有较好的临床应用前景。英国Seres Health公司及美国Vedanta Biosciences公司已开始关于“人工粪便”的相关研究[37]。六周后，FDA提出：使用粪菌移植治疗复发性CDI时，不强制递交临床试验新药申请。

粪菌移植作为复发性CDI安全、有效的治疗手段，国外已深入研究并开展临床试验，而国内仍未广泛开展关于粪菌移植治疗复发性CDI的相关研究。究其原因，可能与患者、医护人员的心理接受程度有关。然而，研究表明：97%通过粪菌移植治愈复发性CDI的患者再次复发时，愿意再一次选择粪菌移植，其中53%的患者会把粪菌移植作为首选[10]，甚至有些患者在家里自助灌肠[31]。这说明，对患者而言，迫切摆脱疾病困扰的心理能克服美学标准，而提高患者心理接受度和标准化粪菌悬液，使美学上更为医护人员接受，有利于粪菌移植治疗的推广。2013年，南京医科大学第二附属医院消化医学中心建立了中国第一个标准化粪菌库。2014年6月，天津大学与南京医科大学第二附属医院已成功联合研发全球首套标准化粪菌移植-智能粪菌处理系统，可实现粪菌的自动采集、分离和纯化，使粪菌移植全程质量可控，但其疗效及安全性仍待进一步考证。

此外，虽然粪菌移植治疗复发性CDI有效率高，不良反应少，但是关于粪菌移植输送方式、粪便悬液量、频率、捐献者的筛选、随访时间、评价标准等各家众说纷纭，亟待我国确立粪菌移植相关法律法规，尽早开展多中心、长期随访的大型临床随机对照试验，验证粪菌移植治疗的有效性和长期安全性，并制定临床实践指南，明确其临床适应症、标准化管理程序等，在严格监督下建立粪菌库[37]，规范并推广粪菌移植治疗。

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2014-09-09）

（本文编辑：陈村龙）

10.3969/j.issn.1672-2159.2014.06.025

510515南方医科大学南方医院消化内科

陈烨，E-mail：yechen@fimmu.com

国家自然科学基金（81070291）；教育部新世纪优秀人才支持计划（NCET-10-0091）；广东省科技计划项目（2010B031200005）