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粪菌移植 | 粪菌移植临床应用——感染性疾病

发布时间:2023-09-08    来源:大健康产研院

《Science》和《TIMES》将粪菌移植(FMT)评为2013年生物医学的十大突破之一。美国胃肠病学会及欧洲临床微生物和传染病协会分别于2013年和2014年将FMT纳入复发性艰难梭菌感染(CDI)临床指南,除了CDI,FMT也被用于其它感染性疾病的治疗,小编整理了FMT与部分感染性疾病的关系,供大家参考探讨

粪菌移植与细菌感染

◆艰难梭菌感染

艰难梭菌感染(CDI)主要是抗生素应用导致正常菌群减少、产毒素艰难梭菌过度繁殖导致的肠道菌群失调并释放毒素引起的[1]

菌群变化

CDI患者梭杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、毛螺菌科、瘤胃球菌科、粪杆菌属的相对丰度降低,变形菌门、γ-变形菌、β-变形菌、链球菌科、肠球菌科、肠杆菌科、变形杆菌属的相对丰度增加,而且肠道菌群的α多样性降低。胆汁酸代谢是肠道稳态的重要部分,牛磺胆酸可促进艰难梭菌生长,难治性CDI患者初级胆汁酸和胆酸盐浓度尤其是牛磺胆酸显著升高,而次级胆汁酸显著减少[1]

●FMT治疗

FMT已成为复发性CDI和多次复发CDI的有效治疗方案,治愈率可高达90%以上,被众多专家认可,已被写入包括中国在内很多国家的指南和共识。目前FMT已扩大到治疗儿童、老年人和孕妇的CDI[1]

从2011年到2021年,全球共有超过1万名CDI患者受益于FMT[2]。1983年,Schwan等首次报道了以患者的伴侣为供体经直肠输注粪便治疗CDI的病例[3]2013年,van Nood等人的一项随机对照试验报道了输注供体粪便治疗复发性CDI的效果明显优于万古霉素[4]。除此之外,一项前瞻性队列研究显示,采用FMT治疗难治性CDI患者,其90天血流感染发生率、住院天数显著少于抗生素治疗组,而90天存活率则显著高于抗生素治疗组[1]

FMT还可用于CDI联合其它疾病的治疗,一项回顾性研究发现,实体器官移植患者3个月时CDI的总体治愈率为91.3%[2]。值得注意的是,Elopre和Rodriguez等报道了两例用FMT治疗人类免疫缺陷病毒感染者复发性CDI的病例[5]

◆多重耐药菌感染

多重耐药菌(MDROs)主要是指对临床使用的三类或三类以上抗菌药物同时呈现耐药的细菌,MDROs的出现是细菌变异及过度使用抗菌药物的结果,MDROs感染患者往往病情复杂,治愈困难,需要用较高级抗菌药物进行治疗,且易形成定植菌,严重影响患者身体健康,并给患者造成沉重的经济负担。

至少有100名MDROs感染患者从FMT中受益[2]。对20名感染了MDROs的患者进行了FMT,这些耐药菌包括产生碳青霉烯酶的肠杆菌科(如大肠杆菌)、耐万古霉素的肠球菌或β-内酰胺酶肠杆菌科超广谱菌,移植后六个月对患者进行随访,有41%的患者清除了耐药菌,显著减少了感染[6]

此前香港中文大学左涛教授团队还报告了一项通过宏基因组测序分析来评价FMT治疗MDROs——耐碳青霉烯类肠杆菌(CRE)感染的研究。2例CRE感染患者在第2次FMT后CRE就被清除,且与间断FMT相比,连续FMT可显著提高患者供体来源的微生物定植。与健康对照者相比,CRE感染患者粪便的微生物α多样性降低,且48种细菌和9种真菌,特别是肺炎克雷伯菌显著增加,在FMT后,CRE感染患者肠道菌群与供体相似,卵形瘤胃球菌、毛螺科菌等细菌和树干毕赤酵母、解脂耶氏酵母等真菌的丰度较治疗前明显增加。

◆其它细菌感染

在一项回顾性病例对照研究中,尿路感染的发生率显著下降,从FMT前一年的中位数4次(范围3-7次)降至FMT后一年的1次(0-4次)[7]。Biehl等也报道了一名肾移植患者成功地用FMT治疗了复发性尿路感染[8]。一项前瞻性研究表明,FMT对幽门螺杆菌的总根除率为40.6%(13/32)[9]。除此之外,FMT对一些肠外感染如化脓性肝脓肿、脓毒症、多器官功能障碍综合征也有治疗效果[2]

粪菌移植与病毒感染

◆乙肝病毒感染

菌群变化

乙肝病毒(HBV)感染者菌群结构发生改变,如双歧杆菌、罗氏菌属及粪杆菌等益生菌数量显著降低,肠球菌、肠杆科细菌及酵母菌等条件致病菌数量显著增加[10]。同时,由于HBV慢性感染,患者免疫功能持续低下,肠道免疫防御系统遭到破坏,肠道菌群结构平衡被打破,念珠菌等肠道定植真菌很可能成为人体黏膜和侵袭性真菌感染的条件致病菌[11]

●FMT治疗

一项非随机的初步研究认为FMT可诱导长期抗病毒治疗的乙型肝炎E抗原(HBeAg)阳性患者体内HBeAg的清除,抑制病毒复制[12,13]。Ren等共纳入18例患者,其中5例接受了FMT的患者都出现了不同度的HBeAg下降,并且3例患者HBeAg得到了清除,而对照组HBeAg无一阴转,且在5例FMT治疗患者中未发现继发感染、腹部不适、腹泻或便秘等不良反应[14]

图片

乙肝患者FMT前后受者和供者肠道微生态变化[14]

◆其它病毒感染

2022年的一篇文献指出,两名被诊断为COVID-19的患者在FMT后1个月的粪便聚合酶链反应(PCR)检测呈阴性[15],除此之外,FMT对诺如病毒感染和巨细胞病毒结肠炎也显示出治疗效果[16,17]

参考文献

[1] 饶本强, 王玉莹, 沈宏辉. 粪菌移植临床应用 [M].北京:科学出版社, 2022.1.

[2] Wang Y, Zhang S, Borody TJ, Zhang F. Encyclopedia of fecal microbiota transplantation: a review of effectiveness in the treatment of 85 diseases. Chin Med J (Engl). 2022 Aug 20;135(16):1927-1939.

[3] Schwan A, Sjölin S, Trottestam U, Aronsson B. Relapsing Clostridium difficile enterocolitis cured by rectal infusion of homologous faeces. Lancet 1983;2:845.

[4] van Nood E, Vrieze A, Nieuwdorp M, et al. Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med 2013;368:407–415.

[5] Elopre L, Rodriguez M. Fecal microbiota therapy for recurrent Clostridium difficile infection in HIV-infected persons. Ann Intern Med. 2013 May 21;158(10):779-80. 

[6] Mullish BH, Ghani R, McDonald JAK, Marchesi JR. A five-day course of oral antibiotics followed by faecal transplantation to eradicate carriage of multidrug-resistant Enterobacteriaceae: A Randomized Clinical Trial. Clin Microbiol Infect. 2019 Jul;25(7):912-913. 

[7] Tariq R, Pardi DS, Tosh PK, Walker RC, Razonable RR, Khanna S. Fecal Microbiota Transplantation for Recurrent Clostridium difficile Infection Reduces Recurrent Urinary Tract Infection Frequency. Clin Infect Dis. 2017 Oct 30;65(10):1745-1747. 

[8] Biehl LM, Cruz Aguilar R, Farowski F, Hahn W, Nowag A, Wisplinghoff H, Vehreschild MJGT. Fecal microbiota transplantation in a kidney transplant recipient with recurrent urinary tract infection. Infection. 2018 Dec;46(6):871-874.

[9] Ye ZN, Xia HH, Zhang R, Li L, Wu LH, Liu XJ, Xie WR, He XX. The Efficacy of Washed Microbiota Transplantation on Helicobacter pylori Eradication: A Pilot Study. Gastroenterol Res Pract. 2020 Oct 19;2020:8825189. 

[10] ZHAO XH,CAO ZYSHEN Yet al.Influence of Chongcao Yigan Capsule on function of intestinal flora and chemoprevention for patients with chronichepatitis B-induced liver fibrosis[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(21):9423-9426.

[11] 郭紫薇,张嘉鑫,李硕,等.肠道菌群与慢性乙型肝炎发生发展及预后的关系[J].临床肝胆病杂志,2022,38(05):1137-1142.

[12] 杨玉平,庄康敏,李金莹,等.粪菌移植治疗HBeAg阳性慢性乙型肝炎的研究进展[J].临床肝胆病杂志.2020,36(2):414-416.

[13] Chauhan A, Kumar R, Sharma S, et al. Fecal Microbiota Transplantation in Hepatitis B e Antigen-Positive Chronic Hepatitis B Patients: A Pilot Study. Dig Dis Sci. 2021 Mar;66(3):873-880.

[14] Ren YD, Ye ZS, Yang LZ, et al. Fecal microbiota transplantation induces hepatitis B virus e-antigen (HBeAg) clearance in patients with positive HBeAg after long-term antiviral therapy. Hepatology. 2017 May;65(5):1765-1768.

[15] Biliński J, Winter K, Jasiński M, et al. Rapid resolution of COVID-19 after faecal microbiota transplantation. Gut. 2022 Jan;71(1):230-232.  

[16] Barberio B, Massimi D, Bonfante L, et al. Fecal microbiota transplantation for norovirus infection: a clinical and microbiological success. Therap Adv Gastroenterol. 2020 Aug 11;13:1756284820934589. 

[17] Karolewska-Bochenek K, Lazowska-Przeorek I, Grzesiowski P, et al. Faecal Microbiota Transfer - a new concept for treating cytomegalovirus colitis in children with ulcerative colitis. Ann Agric Environ Med. 2021 Mar 18;28(1):56-60. 

[18] Wu X, Cui BT, Zhang FM. Washed microbiota transplantation for the treatment of recurrent fungal infection in a patient with ulcerative colitis. Chin Med J (Engl). 2021 Jan 19;134(6):741-742.