粪菌移植——中华粪菌库的原则、方案和风险管理

何 植，张发明 【胃肠病学】，2017年第22卷第4期；

粪菌移植（fecal microbiota transplantation, FMT）已用于难辨梭状芽孢杆菌感染（clostfidium difficile infection, CDI）等多种菌群相关性疾病的治疗和探索性研究，并被认为是近年的重要医学进展。CDI患者可能分布在每一家医院，然而，每一家医院都为FMT建设实验室，这无疑造成巨大的成本浪费。因此，建立如同中心血库一样的非营利性FMT救援平台，满足广大医院不时之需则非常重要，中华粪菌库（FmtBank）紧急救援计划即是基于此背景和目的，于2015年开始面向全国提供救治支持。本文重点从紧急救援计划的原则、方案和风险管理等方面分析阐述，并分析FMT体系建设的必要性。武汉协和医院皮肤性病科冯爱平

一. FMT治疗感染性腹泻的再认识

 FMT在人类医学史上至少已有1700年的医学记载。2013年，FMT被纳入治疗复发性CDI的指南，其治疗CDI的一次治愈率达81%。然而，这种用于治病的粪便来源的物质，成分含混不清，能在美国具有突出的医学地位，是FMT在其医学史上的标志性进步。不仅如此，足够的证据显示，FMT具有突出的成本效果性。基于FMT的临床疗效，医学研究者需要反思现代生命科学某些研究思维存在的局限性，所幸的是，研究者已经从重视特定细菌开始向重视整体菌群转变，这是微生物与疾病关系研究领域在近二十年的重要认识突破。

FMT的具体作用机制尚不清楚，主要在于通过重建新的肠道菌群，实现新的菌群-宿主相互作用以达到治病的目的。这可解释肠道感染得到有效治疗的同时，肠外感染，如腹腔、肝胆系统、肺部、皮肤等部位的感染也能一并得到有效治疗。目前肠道菌群与脑、肝、肿瘤、代谢、风湿免疫疾病、骨髓、心血管、皮肤病等的研究进展，预示其在国内外都已成为研究热点。尽管可以用某一种相关分子、细菌去预设其中的机制，有利于人类认识整体菌群与整个机体之间的关系，但不可用以替代其复杂机制，更不可能实现用单一菌株或者单一信号途径干预替代其临床治疗价值。

二. 非营利性中心粪菌库的价值

 由于医院条件和医疗资源的限制，而且冻存粪菌与新鲜粪菌就治疗CDI这一特定的疾病并无统计学差别，利用中心粪菌库满足广大患者对于FMT治疗的需求就成为必然。自2012年底世界上首个非营利性粪菌库（OpenBiome）在美国建立，迄今，已经完成面向北美地区及邻近国家约2万例次的治疗。2012年，南京医科大学第二附属医院建立医院粪菌库，但是最初仅用于院内患者救治和临床研究。2015年，南京医科大学第二附属医院消化医学中心和第四军医大学西京消化病医院联合发起“中华粪菌库—紧急救援计划”，中华粪菌库的英文名称是FmtBank，由国家消化系统疾病临床研究中心（西京消化病医院牵头）项目等资助运行。

三. 中华粪菌库FMT治疗难治性肠道感染的原则

中华粪菌库紧急救援计划为非营利性，以规范的FMT体系保障安全、质控和疗效，该体系的核心内容包括：粪菌采集、智能分离纯化、科学存储、质量控制、信息管理、快捷异地派送、合理理想移植途径等等。其治疗适应证是：严重肠道感染，包括CDI、因检验条件限制无法明确病原菌的难治性抗菌药物相关性腹泻、伪膜性肠炎、多重耐药菌感染。治疗对象为全国所有大小医院满足以上适应证的可以转诊或不可以转诊的住院患者。由医院、相应医学专业执业资格的医师提供治疗，并承担粪菌供给和FMT治疗过程中的相应责任。伦理学、法律专家提供公益性专业支持。

四. 中华粪菌库FMT救治难治性肠道感染的方案

1. 粪便供体的筛选

按照健康供体来源可分为异体和自体两类。异体来源是主流，中华粪菌库的异体来源供体的筛选方法已经在此前有报道，主要是在纳入标准下使用严格的“排除法”，是就用药史、病史、感染与常见病原体检验指标等进行筛查，排除可能影响肠道菌群的因素，从而获得最健康的供体。虽然菌群分析有利于评估菌群，但筛选最佳粪便供体，依靠检验、表型和其他因素共同决定，离不开整体思维，相反，单一的微生物组学分析尚不足以用来作为筛选依据。综合目前文献对FMT供体的要求，结合本中心的基础并提出供体“多维标准”，包括年龄、生理、病理、心理、诚信、时间、环境、受者状态8方面，通过一系列表格式问卷和检验检查清单逐一筛查。

自体来源的供体筛选，主要目的是患病前制备并深低温保存，以备患病后使用，这属于个人专用目的，当自体不使用时，不适合将自体供体转为异体供体供他人治疗使用。

2. 粪菌制备程序

目前欧洲、美国、澳洲均使用“手工6小时方案”，我们以及其他中国多家医院则采用“clean FMT方案”。两者在方法学上存在不少区别。CleanFMT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、纯化，该方法需要粪菌智能分离系统（GenFMTer）这一关键设备。在clean FMT方案中，通过纯化技术尽量去除：①食物来源的未消化残渣；②真菌、病毒和细菌等不属于同类的微生物；③微生物和宿主在肠道的可溶和不可溶性代谢产物。虽然这些代谢物质和破碎的微生物碎片也有一定治疗价值，但获取纯化的菌群非常重要，有利于降低不良反应，更是满足当今美学标准的关键。

制备过程中缩短粪菌处理时间和暴氧时间对于保存菌群功能非常重要，因为粪便菌群以厌氧菌为主。有研究显示，单独培养的普拉梭菌在暴氧环境中2 min即死亡，这提示粪便菌群在空气中的长时间暴露会增加功能菌群的死亡。因此，在我们还不知道菌群离开肠道之后的存亡规律之前，最应该做的就是将这些菌群尽早的送到它们该去的地方（肠道）。中华粪菌库是基于GenFMTer和相应的实验室、临床流程，将粪便从离开人体、实验室处理过程到输注至患者体内或制备成冻存粪菌的时间控制在1 h以内，我们将这种方案称为“粪菌移植一小时方案”（one-hour FMT protocol）。

3. 样本的管理、储存、运输和使用

中华粪菌库实验室的质控包括从捐赠者粪便中分离、纯化粪菌到保存、使用和不良事件追踪等内容。其中，通过标准的操作流程和专业设备GenFMTer及其相关实验流程分离所得的粪菌终产物中细菌纯度达到＞99%。

所获粪菌可立即用其新鲜状态治疗（供实验室所在医院内及时使用），也可冻存用于择期使用。制备结束时，同步保存粪菌样品留供样品溯源或研究。中华粪菌库提供用于治疗的成品至少包括捐赠者代号、剂量、制备日期、保质期、保存条件、制备人员、主诊医师等信息。推荐内镜医师采用下列简易方法评价质量，包括：①分离所得粪菌重悬液颜色应为乳黄色或淡黄色；②放大内镜下不可见异色杂质；③放大内镜下无可见颗粒。

当样本需要远程运输时，以干冰为保温介质，开箱时确保箱内干冰还存在。样本瓶从实验室冻存到医师使用时，必须处于密封状态，整个过程确保无开封、无异物进入等发生，这是避免极端生物安全事件的必须条件。

医师或护士在使用冻存样品时，需要解冻、复温，具体按照所提供的操作说明书执行即可，一般在45~60 min内完成输注前准备。

4. 受者准备

样本在使用前医师必须明确移植途径，包括：胃镜下输注到十二指肠、经鼻空肠管、经空回肠造瘘管、经结肠镜下输注、经内镜肠道植管（transendoscopic enteral tubing, TET）以及直乙结肠灌肠等途径。建立移植途径前的准备则需要按照相应介入方法的要求进行。

无论是哪一种移植途径，都需足够的移植前准备，如经胃镜下十二指肠输注推荐移植前至少1 h使用质子泵抑制剂减少胃酸，使用促胃动力药（甲氧氯普胺，10 mg，肌肉注射）促进胃蠕动，缩短输注时间，预防返流和呕吐等不良事件。经TET途径则需要体位配合。

有观点认为需要在移植前进行万古霉素等口服“清除”肠道菌群，并使用泻药清除肠内容物，但这样的肠道准备方案缺乏疗效差异证据，可能根本就不需要，不过值得开展对照研究佐证。

5. FMT治疗途径、剂量和频次

粪菌给入途径分为上消化道、中消化道和下消化道3种途径。上消化道途径主要指口服粪菌胶囊；中消化道途径包括通过鼻肠管、胃镜钳道孔、经皮内镜胃造瘘空肠管；下消化道途径包括结肠镜、灌肠、结肠造瘘口以及TET等。TET作为新的内镜技术，其保留肛内时间平均12.4 d，患者满意度是98.1%。医师应针对患者的不同情况和各种途径的特点选择其最合适的输入途径。无论是采用哪一种途径，在给入时保护患者心理非常重要，我们推荐实现“say everything, but see nothing” 的告知与心理保护要求。当然，结肠TET途径主要用于超过一次的FMT治疗或者合并使用全结肠给药（如美沙拉嗪灌肠液），如果预计患者一次治疗即可治愈或者不需要及时使用新鲜状态粪菌，则无需考虑结肠TET。

目前对FMT需要的粪菌数量无统一标准。有研究建议每次使用50~60ｇ。一项系统综述报道：输入粪菌体积增加有改善预后的趋势，但该分析忽略了粪菌输入途径等多种方法学因素。实际上，用粪便重量和混悬液体积来记录治疗剂量是一种误区，因为粪便重量与其中菌群数量不成正比，这在不同个体之间更为明显，无法反映移植过程中粪菌实际的数量，这在没有实现粪菌的纯化与富集之前，或没有公开此数据之前，讨论FMT治疗剂量与疗效是不全面的。