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综述 | “吃便便”的多种方法

 微生态 2021-04-13

本文由国服王昭君编译,玛莉、江舜尧编辑。

原创微文,欢迎转发转载。

导读

粪菌移植(FMT)是重塑肠道微生物群的一种重要的治疗方法,近年来在世界范围内引起了极大的关注。越来越多的研究探索了其适应症,方法,疗效,安全性和道德规范。使用自动化方法纯化粪便微生物群形式的FMT已经成为现实。结肠内镜使FMT的实施更为便捷。本综述重点介绍了临床研究中实验室制备,最新临床策略,新型给药方法以及围绕FMT的伦理问题的最新进展。

论文ID

Evolution of fecal microbiota transplantation in methodology and ethical issues

译名粪菌移植的方法和伦理问题的演变

期刊Current Opinion in Pharmacology

IF6.313

发表时间2019

通信作者张发明

通信作者单位南京医科大学整合肠病学重点实验室,南京医科大学第二附属医院肠病中心

综述内容

供体筛选的多维排除策略

根据粪便的来源,FMT的捐赠者可分为两种类型,同种异体供体和自体供体。同种异体来源最常采用,因为它很容易满足一对多治疗的要求,并且与自体来源相比,其疗效已被证实。自体来源目前用于极少数对照研究中的疾病患者。筛选健康粪便捐赠者使用排除法。目前筛选最佳同种异体供体的最佳方法为八维筛选法:年龄,生理学,病理学,心理学,准确性,时间,生活环境和受者。

对供者来说年龄没有明确的限制。中国FMT标准化研究组首选6-24岁的个体作为FMT治疗供者的标准[1],但2018年最新的英国联合FMT指南建议CDI年龄范围为18-60岁。 排除标准之一是体重指数超出正常范围。另外还应排除供者存在与微生物有关的疾病。还需要考虑准确性,捐赠时间,捐赠者的生活环境以及接受者的状态。诚实对于确保供者的正确信息非常重要,应排除有诚信可疑的人。如果供者前往地方性腹泻的卫生质量较低的或高感染风险的地方,他们需要重新测试是否存在可能的细菌或病毒感染。生活在极端环境中的供者,如高海拔地区,高温,高山寒冷,高湿度,严重污染和盐碱,也被排除在外。供者的状态不是影响临床结果的唯一因素。应与受试者状况的评估进行整合,包括其年龄,免疫功能和营养状况,以预测FMT的临床结果。

实验室逐步远离“原始”FMT

文献中报道的关于实验室制备方法FMT分为“粗滤”,“过滤加离心(FPC)”和“微滤加离心(MPC)”。例如,Hamilton等人报道中的操作方法为FPC,另一种基于自动微生物群净化系统的方法(GenFMTer FMT medical)被定义为MPC。2018年最新的英国FMT工作组在他们的指南中只考虑对完整粪便的研究。然而,考虑到大众审美,技术人员的不适以及过程的质量控制也是必须的。

最新的微生物悬浮液自动净化功能,旨在最大限度地缩短保存活细菌的处理时间。根据MPC富集的粪便细菌与原始粪便的成分分析,细菌多样性没有显着差异。纯化过程显著减少了CD中的不良事件,但没有改变FMT的疗效。这种方法有实验证据的支持。将肠道微生物群从体内移除并长时间暴露于氧气后,它将对细菌群落的存活产生显著影响。例如,如果暴露于富氧环境,Faecalibacterium prausnitzii不能存活超过两分钟。 Chu最近的实验研究证明氧气的暴露会降低粪便细菌群落。根据欧洲以及美国的最新指南,可以在6小时内使用粪便。一种称为“一小时FMT”的方法,是根据最新的自动纯化系统GenFMTer,其时间是从供体排便到富集细菌材料,并在1小时内输入患者的肠道(图1)。使用“一小时FMT方案”,在治疗炎症性肠病(IBD)的报道中显示了高水平的临床反应率。除了准备时间需要控制之外,实验室的另一项进展是在UC中使用厌氧条件制备粪便。

图1. FMT的方法学演变

实验室被提议应符合制药公司制造口服药所需的良好生产规范(GMP)设施(图1)。粪便细菌制备实验室必须有专门的房间,不允许无关的个体、动物或生物样本进入。此外,为了获得更好的可追溯性,根据FMT标准化研究组的建议,供者的粪便样本应在深度冷冻保存至少两年。Hvas在丹麦的CDI试验中已使用FMT工作流程的概念,但是他们没有介绍保留原始材料的时间。

经内镜肠道植管术(TET)使频繁的FMT成为可能

FMT的传送方式包括通过上肠,中肠和下肠的三种途径。在古代实践中口服摄入粪便物质以及最近一项关于自闭症儿童的试验,以及微生物群胶囊是通过上肠道的直接递送方法。

微生物群悬浮液可以通过内窥镜检查、经内镜肠道植管术(TET)、小肠造口或经皮内镜胃肠吻合术(PEG-J),注入十二指肠第二段以外的小肠即中肠。 FMT也可以通过结肠镜检查、灌肠、远端回肠造口、结肠造口术后造口和结肠TET传递到下肠道。

其中FMT的最新进展是结肠TET(图1)。 TET结肠内镜手术的方法一般为:使用TET管(管尺寸2.7 mm,FMT医疗,南京,中国)通过内窥镜通道插入盲肠,然后将管保持在结肠内,内窥镜从结肠中取出。然后将内窥镜重新插入盲肠,其中管的环通过夹子固定到壁上。在7岁以上的人群中对于多种FMT和结肠药物给药来说,它是一种安全方便的方法。通过结肠TET对7岁以下儿童进行FMT表明可以减轻儿童的疼痛。

目前对于所有患者来说,没有通用的最佳传送方法,但应该为每个人做出最合适的选择。在考虑FMT的传递途径时,应在整个工作流程中仔细考虑疾病状况,美学因素,心理和隐私。所有能够降低恶心和呕吐发生率而做出的努力都被认为是实践中的一个重要细节。

这些传递途径已广泛用于各种类型的研究中。 Paramsothy等报道,在第8周时经内镜FMT使27%的活动性UC患者缓解(Mayo评分2,所有子评分均为1,以及内镜检查子分数减少1个点)。根据迄今为止CD中最大的案例系列,Wang等人报道通过中肠FMT使55.6%的轻度至重度CD患者达到临床缓解。丁等人报道,使用自动系统制备粪便微生物群并使用结肠TET作为递送方法,与较低的FMT相关不良事件发生率(AEs)有关。

上述研究仅说明了单一FMT方法的有效性。最近一项基于134名UC患者的研究证明,从中肠接受FMT的患者和结肠TET患者的疗效没有差异。在一个治疗过程中联合FMT传送方式,已应用于两个随机临床试验中,其中包括内镜结肠递送,然后重复灌肠。

使用FMT治疗难治性或严重疾病需要临床护理

FMT的临床结果在不同的研究中差异很大。对于严重和难治的微生物群相关病症,单一FMT的效果可能有限。最近Fischer等人报道发现,严重和复杂的症状、FMT期间的住院状况以及之前CDI相关住院的次数与单个FMT的早期失败密切相关。将FMT用于CDI以外的微生物群相关疾病应该比CDI更依赖于治疗策略。一种称为升压FMT策略的方案被设计用于治疗难治性微生物群相关病症,包括三个步骤:步骤1表示单个FMT;步骤2表示多个FMT(≥2);步骤3表示一种或多种FMT与随后的典型治疗(例如类固醇,环孢菌素,抗TNF抗体)的组合。在FMT后12-36小时内可以观察到患者的临床改善,并且可以耐受每日的FMT。通常,患者在步骤2中的几天内接受2-3次FMT。每个FMT菌使用相同或相似的剂量。在病历研究和前瞻性研究中发现此类治疗,对于类固醇依赖性UC已被证实有疗效。 Shimizu等人报道一名患有类固醇和抗TNF难治性UC的儿童通过反复FMT,成功缓解了临床症状并且可以使用低剂量类固醇进行后续治疗。 Seth等人报道了第一例UC在印度接受了这一方法,并最终维持临床和内镜缓解超过8个月。此外,该FMT策略应用于治疗类固醇难治性肠急性移植物抗宿主病。与没有接受FMT治疗的患者相比,接受FMT的8名患者获得了更高的无进展生存期。总之,难治性微生物群相关疾病,包括类固醇抗性/依赖性急性移植物抗宿主病,类固醇无效的严重酒精性肝炎和癌症,经过FMT和随后的典型药物治疗,取得了有希望的结果。

如果患者在FMT后达到临床改善,则建议他们在三个月后接受第二疗程的FMT,以保持第一疗程的临床效果的延续。最近有关CD和UC的研究中报道了这种策略。

FMT成功后非CDI抗生素的使用很常见,并且显着增加了新发CDI的风险。在一项涉及404 例CDI病例的研究中,发现预防性使用抗CDI抗生素或益生菌不具有保护作用。一项关于FMT治疗CDI的有趣研究表明,血红蛋白是与FMT失败相关的最强且唯一具有统计学意义的协变量。贫血的存在,即低于性别特异性参考区间的血红蛋白,与失败风险增加6.3倍相关(95%CI 1.3-30.9)。

FMT的伦理问题

FMT主要包括五个方面的伦理和社会问题:(1)知情同意; (2)确定“合适的健康捐赠者”是什么; (3)安全和风险; (4)商业化和弱势患者的潜在探索; (5)公共卫生影响。当局必须对FMT进行监管,以保护患者和捐赠者,促进对安全性和有效性的进一步研究,并避免滥用治疗。自2013年以来,北美对FMT实施严格监管。欧洲,奥地利和中国政府的法规也正在不断完善。

在中国接受FMT治疗CDI以外疾病的患者远远多于其他国家。它基于中医中自然与人类统一和阴阳平衡的基本理论,认为自然界中的一切都是作为一个整体共存,例如,细菌与人体共存于一体保持身体健康和幸福。与此同时,自然界中的一切都包含两个相反且相互依存的部分,即阴阳。简而言之,微生物群是'阴',宿主是'阳'。任何一方的问题都可能导致身体不协调。

然而,在目前的实践中,尽管口服粪便溶液和原始的制备方法,已经在最近的试验中用于7-17岁的大龄儿童,但其不应该被广泛接受。此外,经济有效的分析表明FMT是治疗复发性CDI的最佳策略。最近的一项研究表明,FMT在中国队列中显示其成本效益,特别是在改善中度至重度IBD的生活质量和降低医疗和社会成本方面。然而,FMT面临着潜在的激烈竞争,这也是FMT在2013年被FDA严格限制的主要原因。总之,FMT的伦理问题应当制定完善的规范,但不是从一个极端到另一个极端。

总结

目前最好的方法是推动标准化的FMT向前发展,因为人类已经与粪菌移植渊源千年。 FMT方法的最新进展将使更多的医生愿意接受并采用FMT,从而为患者带来更多益处。总之,尽管FMT面临着许多挑战,但新的研究成果也正在开启着FMT治疗的新时代。



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