随着人类对肠道菌群失调相关性疾病认识的增加，菌群移植已经在近几年成为全球医学研究的热点。目前，粪菌移植已被证实治疗多种疾病有效，包括艰难梭菌感染、炎症性肠病、糖尿病、肿瘤、肝硬化、代谢综合征以及脑肠轴疾病等，这也为菌群和宿主之间的相互作用提供了重要证据。本文主要从临床试验注册趋势、菌群移植已发表文献、粪菌移植适应证的研究进展、菌群移植途径、菌群移植治疗策略以及选择性菌群移植等进行论述。
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菌群移植主要包括粪菌移植（fecal microbiota transplantation，FMT）和选择性菌群移植（selective microbiota transplantation，SMT）。目前认为FMT是重建肠道菌群的最有效手段，SMT是指将选择性菌群在消化道、生殖道、鼻腔、窦道、皮肤、口腔等部位进行移植[1]。随着人类对肠道菌群失调对疾病影响的认识增加，FMT成为近几年全球生物学、微生物学和临床医学研究的热点。从2013年FMT被写入治疗复发性艰难梭菌感染（Clostridium difficile infection，CDI）的临床治疗指南起[2]，FMT在临床治疗中得到前所未有的重视。本文主要对菌群移植的研究现状和临床应用进行综述。
本文归纳涉及的临床试验数据来自美国www.clinicaltrials.gov，英文文献来自PubMed数据库，在数据库中检索标题及摘要中含有microbiota transplantation、intestinal microbiota transfer、fecal transplant、feces infusion、faecal microbiota transplantation、faecal transplant的文献。中文文献来自万方数据、中国期刊网和重庆维普，关键词为"粪菌移植"。本文重点分析代表性研究、指南和专家观点。
截至2019年3月20日，美国临床试验注册机构www.clinicaltrials.gov网站共注册有超过270项关于菌群移植的临床试验，与2017年1月1日截止的已注册的130项菌群移植相关临床试验相比，近2年菌群移植受到更多关注。排除已经终止、状态不明确以及暂停时间较长的临床试验研究项目，目前共有235项临床试验可纳入分析，包括16项关于肠易激综合征（irritable bowel syndrome，IBS）、50项关于炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）、38项关于CDI的临床试验。其中注册临床试验数最多的是美国，共87项，中国共29项。
截至2019年3月20日，PubMed中共可检索出1232篇已发表的FMT相关文献。2013年后FMT相关的重要研究见表1。
2013年后FMT相关的重要研究
2013年后FMT相关的重要研究
| 研究 | 发表年份 | FMT相关研究 | 重要意义 |
|---|---|---|---|
| van Nood等[3] | 2013 | 报道FMT可有效治疗复发性CDI | 首次发表FMT治疗复发性CDI的随机对照研究 |
| Surawicz等[2] | 2013 | FMT被纳入治疗复发性CDI的指南 | FMT用于治疗复发性CDI获得重视 |
| Cui等[4] | 2015 | 报道自动化粪菌制备并提出FMT升阶治疗策略（step-up FMT strategy） | 报道FMT新技术提出FMT治疗激素依赖型UC的治疗策略 |
| Moayyedi等[5] | 2015 | 报道FMT可有效治疗UC | 针对UC的随机双盲对照研究 |
| Kao等[6] | 2016 | 报道FMT可用于治疗肝性脑病 | 为FMT治疗肝病提供证据 |
| Philips等[7] | 2017 | 报道FMT可有效治疗严重酒精性肝炎 | 增加了FMT用于严重酒精性肝病治疗的认识 |
| Peng等[8] | 2016 | 报道一种新的FMT移植途径即结肠途径经内镜肠道植管术（transendoscopic enteral tubing，TET） | 首次满足了经全结肠途径重复FMT治疗的需求 |
| Kakihana等[9] | 2016 | 报道FMT可用于治疗肠道急性移植物抗宿主病 | FMT可作为治疗移植物抗宿主病的新选择 |
| Paramsothy等[10] | 2017 | 报道多个供体混合粪菌治疗UC有效 | 多供体来源的FMT方法治疗UC |
| Holvoet等[11] | 2016 | 报道FMT可有效治疗IBS | 为FMT用于治疗IBS再次提供有力证据 |
| Kang等[12] | 2017 | 报道口服途径FMT治疗儿童自闭症 | FMT对自闭症治疗有一定价值 |
| He等[13] | 2017 | 报道FMT可用于治疗癫痫 | 为FMT治疗特定神经系统疾病提供了证据 |
| McDonald等[14] | 2018 | 推荐第2次CDI复发治疗困难时可考虑FMT | 指南推荐FMT治疗CDI时机前移 |
| Biancheri等[15] | 2018 | 报道FMT增强PD-1单克隆抗体等药物的疗效 | FMT或可成为癌症治疗的重要组成部分 |
| Juul等[16] | 2018 | FMT用于初发CDI的救治的对照研究 | 初发CDI使用FMT优于抗生素 |
| Wang等[17] | 2018 | 对FMT治疗CD的长期疗效和安全性进行评估 | 将1个月定义为FMT短期和长期不良反应事件的分界点 |
| Li等[18] | 2019 | 报道CD患者在接受首次FMT治疗获得稳定疗效后，推荐3个月后接受第2个FMT疗程用于维持疗效 | 首次报道FMT能用于维持CD缓解治疗的时机和决策依据 |
| Costell等[19] | 2019 | 报道厌氧制备的粪菌治疗UC可获得更高的缓解可能性 | 强调了FMT方法学影响临床结局 |
| Allegretti等[20] | 2019 | 报道FMT用于治疗原发性硬化性胆管炎合并炎症性肠病以及碱性磷酸酶异常升高的患者 | FMT治疗原发性硬化性胆管炎是安全的，并具有一定疗效 |
注：FMT为粪菌移植；CDI为艰难梭菌感染；CD为克罗恩病；UC为溃疡性结肠炎
目前已发表的文献及已注册的临床试验主要涉及FMT治疗CDI和IBD，其中CDI一直是研究的热点，IBD的文献发表量呈现逐年递增趋势，见图1。FMT的方法学、临床决策、安全性和疗效以及治疗其他疾病的研究相对较少。与欧美相比，中国的FMT研究主要集中在IBD、便秘、重症感染、肝病等[17,21,22,23,24]。
FMT的医学史至少可追溯至1700年前[25]。2013年，FMT被纳入治疗复发性CDI的指南，此为FMT发展的重要转折点[2]。至今，越来越多的证据表明FMT可用于治疗多种菌群失调相关性疾病，包括便秘、IBS、肝病、血液疾病、代谢综合征、肿瘤、自闭症、癫痫等[25]。
粪菌制备的方法分为3种：粗滤法、粗滤加离心富集法和微滤加离心富集法[25]。粗滤法是指将供体粪便加溶液搅拌后，经简单过滤收集粪便悬液的粗加工过程，此方法目前被广泛使用。粗滤加离心富集法是指在粗滤法的基础上进行离心，从而去除粪便中大的颗粒物和其他可溶性杂质。微滤加离心富集法是指经多级过滤直至微滤，然后反复离心洗涤，尽可能去除粪便中微小杂质和可溶性物质，并对菌液进行浓缩富集。
制备方法在一定程度上决定准备时间的长短。目前美国、欧洲、澳大利亚多使用手工"FMT 6小时方案"[25]制备粪菌液。2014年中国首先把智能粪菌分离系统（GenFMTer）用于临床FMT，这标志着粪菌制备过程进入新的时期。从2014年开始，国内多采用"clean FMT方案"制备粪菌液，即采用微滤加离心富集法，在微滤装置的基础上，经多级过滤直至微滤，然后反复离心洗涤，在1 h内实现粪菌的富集和纯化[25]。缩短制备过程中的粪菌处理时间和氧气暴露时间，对于保护菌群功能非常重要。粪便菌群以厌氧菌为主，普拉梭菌置于暴氧环境中2 min即死亡，粪便菌群在空气中的长时间暴露会增加功能菌群的死亡[1]。由于菌群离开肠道后的存亡规律尚不清楚，最好的处理方法就是尽早将菌群输送回肠道。依靠GenFMTer和高效的临床、实验室流程，粪便从离开人体、完成实验室处理过程到注入患者体内或制备成冻存粪菌的时间控制在1 h内[8,26]，这种粪菌液制备方案被称为"FMT 1小时方案"，此方案提高了FMT治疗IBD的临床应答和绩效[25]。
FMT的途径包括经上消化道、经中消化道和经下消化道。经上消化道菌群移植途径主要指口服菌液、口服菌群胶囊；经中消化道途径包括通过鼻肠管、胃镜活检孔、经皮内镜下胃造瘘及空肠置管、内镜下置管如鼻空肠途径经内镜肠道植管术（transendoscopic enteral tubing，TET）；经下消化道途径包括通过结肠镜、结肠造瘘口、灌肠、结肠途径TET等。鼻空肠TET是一种新颖、方便、安全的菌群移植途径，内镜植管平均时间为（4.2 ± 1.9）min，成功率为98.8%，患者使用后满意度为96.5%（83/86）[27]。Peng等[8]报道结肠途径TET作为新的移植技术，满足临床上短期内需要行多次FMT的需求，其保留肠内时间平均12.4 d，且患者使用后满意度为98.1%。结肠途径TET不仅用于菌群移植，还可以用于如美沙拉嗪、激素、中药等的全结肠给药，是一种全新的内镜技术，是IBD介入治疗的重要补充[28]。对于行结肠镜检查有风险，或者结肠病变不需要局部治疗，或者同时需要肠内营养的患者，则推荐经中消化道途径植管并行FMT。移植途径的选择除考虑安全性和疗效外，还应重视患者的心理护理、隐私保护和方便性。
这种策略为激素依赖型IBD、其他难治性免疫性疾病以及复杂CDI患者，尤其是对传统药物治疗遇到困难的患者提供了新的机会[4,29]。Cui等[4]报道8例（8/14）激素依赖溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）患者接受FMT升阶梯治疗策略后获得临床改善且可成功脱离激素依赖状态。FMT升阶梯治疗策略由3个部分组成：第1步为只接受单次FMT（CDI或难治性肠道感染）[2,22]；第2步为接受≥2次FMT（IBD或难治性CDI）[29]；第3步为当第1步或第2步失败后联合传统治疗方法（如：激素、环孢素、生物制剂或全肠内营养）[4]。升阶梯治疗中的每一阶段的临床疗效都可能在接受下一阶段治疗后得到进一步提高。第3个阶段考虑联合药物治疗的原因是FMT重建肠道菌群可能改变宿主的免疫状态、肠道屏障以及对传统药物的敏感性。理解升阶治疗策略发挥临床疗效需要整体整合医学的思维[30]，而非机械性逻辑。
目前FMT治疗CD的证据仅限非随机对照试验，治疗UC已有多项随机对照试验研究发表，这些研究数据表明FMT对IBD的治疗有积极意义。Sood等[31]发现与安慰剂比较，FMT长期维持治疗有利于维持FMT诱导的内镜缓解（P=0.026）和组织缓解（P=0.033）。这是一项有关FMT维持治疗UC方案的重要探究。He等[32]的研究结果提示，新鲜FMT长期序贯维持治疗可能是一种可诱导和维持伴有腹腔炎性包块的CD患者临床缓解的安全和有效的治疗方法。Li等[18]报道，活动期CD患者接受第1个FMT疗程治疗后的临床疗效可维持125 d，建议CD患者在首个疗程获得稳定疗效后，应距离3个月接受第2个FMT疗程治疗，这是首次报道FMT治疗CD维持治疗时机的临床决策研究。未来需要更多的随机对照研究来进一步探讨FMT长期维持治疗IBD方案，以及FMT治疗IBD疗效的其他影响因素。
FMT的不良事件（adverse event，AE）主要与操作者主观上认为简单且客观上不规范治疗（泛指相关方法学）有关；最易出现AE的患者主要有免疫力低下以及肠道溃疡较重的情况。最严重的FMT相关AE是麻醉状态下误吸死亡[33]。FMT治疗复发性CDI的短期内AE多为一过性的发热、腹泻、腹痛等。2016年的一项临床研究报道FMT治疗146例复发性、重度老年CDI患者后，共出现7例严重AE，有6例患者因CDI相关腹泻住院治疗，1例患者死亡[34]。总的来说，FMT治疗CDI后出现的绝大部分AE均是可预估的，且具有自限性。Wang等[17]总结139例CD患者接受的184次FMT，对FMT治疗CD的长期疗效和安全性进行评估，结果显示FMT相关AE发生率为13.6%，采用自动化制备粪菌进行FMT的AE发生率（8.7%）显著低于采用手工制备方法进行FMT的AE发生率（21.7%）。Ding等[24]通过109例UC患者接受247次FMT治疗的数据总结，评估FMT治疗中重度UC患者长期安全性，结果显示，FMT相关的AE发生率为17.4%，一般不需要药物干预即可自行好转；同时也发现采用自动化制备粪菌进行FMT的AE发生率（14.4%）显著低于采用手工制备方法进行FMT的AE发生率（38.7%）。总的来说，FMT治疗CDI与IBD相对安全，评价FMT的长期安全性证据越来越多。
SMT目前仍处于早期研究阶段，发现以及深入研究对疾病具有重要价值的新型益生菌是SMT发展的重要前提[1]。选择性菌群作为人工独立培养益生菌基础上配制而成的菌群，如果菌株来源可靠，其安全性相比于FMT更可控制。
为提高疗效，SMT也需要应用升阶梯治疗策略[4,25]。SMT已在临床研究中，特别是将其用于增强肿瘤化疗、放疗、免疫治疗的疗效，降低化疗不良反应、放射性免疫损伤和免疫检测点抑制剂不良反应方面，显示出巨大的前景[35]。
综上所述，FMT已经被用于多种疾病的临床研究，SMT已成为另一个备受关注的方向。FMT的实验室制备方法、移植途径的发展、新适应证的评价、长期安全性的研究、治疗机理的认识等推动了菌群移植的发展。虽然目前依旧存在非常多的未知，但是，随着更多临床医生和科学家的投入，菌群移植领域一定会迎来一个全新的时代。
张发明是经内镜肠道植管术（TET）、智能粪菌分离系统（GenFMTer）概念及器械的发明人
