交换细菌:粪便移植应该成为治疗严重腹泻的常规方法吗?

一种可能Beneficial但非常规的严重肠道疾病治疗方法可能会成为监管难题的牺牲品

罗德岛州北普罗维登斯的玛丽昂·勃朗宁已经走投无路了。这位79岁的退休护士已经遭受慢性腹泻近一年了。这始于医生给她开了抗生素来治疗憩室炎,这是一种结肠壁小囊的疼痛感染。这种疗法也杀死了勃朗宁肠道内的有益细菌,使一种产生毒素的生物体,即艰难梭菌,得以接管并开始侵蚀她整个肠道的内壁。

几个月来,勃朗宁频繁出入医生的办公室,接受强力抗生素来抑制艰难梭菌感染。每次疗程结束后,她都会感觉好转一段时间。但是她的艰难梭菌菌株非常顽固:总有一些破坏性细菌存活下来。几天之内,它们就会开始繁殖,令人痛苦的腹泻也会复发。在四个疗程的抗生素治疗后,她的肠胃病学家告诉她,他已经尽力了。他建议她去看科琳·凯利,她是布朗大学医学院的临床教员,她正在尝试一些新的方法。

凯利提出了一种听起来既合乎逻辑又非常不医学的治疗方法。她告诉勃朗宁,通常情况下,居住在人体肠道内的有益细菌维持着一种跷跷板式的平衡,从而抑制致病细菌。这种平衡可能会暂时被打破——就像标准的抗生素治疗一样——但它几乎总是会恢复稳定。勃朗宁自身的细菌群落已经失去了这种能力,可能永远失去了。不过,凯利说,有一种方法可以恢复正常。她可以通过将来自肠道健康的人的稀释粪便样本插入她的结肠,来完全替换勃朗宁的细菌。如果捐赠粪便中的有益细菌扎根并重新定植她的肠道,艰难梭菌就会被挤出,她就会被治愈。


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勃朗宁从未听说过这种手术——有各种不同的名称,如粪便移植、粪便细菌疗法或粪便菌群重建——但她愿意尝试任何方法。凯利让她招募一位健康的捐赠者。勃朗宁选择了她49岁的儿子。2009年秋天,勃朗宁进行了结肠镜检查前的清肠程序,而她的儿子服用了一种通宵泻药。凯利稀释了捐赠物,然后使用结肠镜检查器械将溶液喷射到勃朗宁的大肠深处。腹泻在两天内消退,并且再也没有复发。

“我无法理解为什么更多的医生没有这样做,”现在80岁的勃朗宁说。然而,联邦法规和研究规则的复杂组合——以及纯粹的洁癖——可能会阻止这种手术帮助潜在的数千名可能受益的人。

日益严重的威胁
勃朗宁的成功案例并非个例。在医学期刊上,美国、欧洲和澳大利亚约有十几位临床医生描述了迄今为止对约300名艰难梭菌患者进行了粪便移植。超过90%的患者完全康复,这是一个闻所未闻的比例。“没有任何药物,对任何疾病,能达到95%的治愈率,”凯利说。此外,“它既便宜又安全,”阿尔伯特·爱因斯坦医学院的医学和外科教授劳伦斯·勃兰特说,他自1999年以来一直在进行这项手术。

然而,到目前为止,粪便移植仍然是一种小众疗法,仅由在思想开放的机构工作并克服了“恶心”因素的肠胃病学家进行。为了获得广泛接受,并被专业协会推荐和被保险公司报销,移植手术需要在随机临床试验中进行严格的研究,在试验中,接受治疗的人与未接受治疗的人一起进行评估。凯利和其他几位人士起草了一份试验设计,提交给美国国立卫生研究院以获得资助。然而,一个意想不到的障碍阻碍了他们:在NIH批准任何试验之前,正在研究的物质必须获得食品和药物管理局的“研究性”地位。FDA考虑研究的事物的主要类别是药物、器械和生物制品,如疫苗和组织。粪便根本不属于这些类别中的任何一个。

进行移植的医生谴责监管瓶颈,因为迫切需要艰难梭菌感染的新疗法。艰难梭菌,用常见的医学缩写来说,在过去30年中,已经从抗生素治疗的一种公认但可以容忍的后果,发展成为一种严重的健康威胁。自2000年一种新的毒性菌株出现以来,病例变得更加普遍,不仅发生在老年人身上,也发生在儿童、孕妇和没有明显健康风险的人身上。一项研究估计,因艰难梭菌住院的成年人数量从2000年的约134,000人增加到2005年的291,000人,增加了一倍多。第二项研究表明,艰难梭菌的总死亡率增加了三倍,从1999年普通人群中每百万人口5.7人死亡增加到2004年每百万人口23.7人死亡。

艰难梭菌也变得更难治愈。由于抗生素耐药性的增加,标准治疗现在依赖于两种药物:甲硝唑(Flagyl)和万古霉素。这两种药物都是所谓的广谱抗生素,这意味着它们对多种细菌都有效。因此,当给予它们来杀死艰难梭菌感染时,它们也会杀死肠道中的大部分有益细菌。这些细菌曾经占据的生存空间随后可供任何在药物攻击中幸存下来的艰难梭菌生物体使用。结果,大约20%的发生过一次艰难梭菌感染的患者会复发;40%的复发患者会再次复发;60%的经历过第二次发作的患者很可能会遭受更多次发作。一些没有其他选择的受害者必须切除结肠。(一种新药,非达霉素,于5月下旬获得FDA批准用于艰难梭菌感染,可能会减少复发,因为它是一种窄谱抗生素。)

一个简单的程序
微生物移植如何消除艰难梭菌感染的细节尚未得到充分研究,但明尼苏达大学的肠胃病学家和免疫学家亚历克斯·霍鲁茨在过去两年中进行了二十多次粪便移植,他已经证明,移植的细菌确实接管了肠道,取代了缺少的有益细菌,并排挤了艰难梭菌。2010年,他分析了一位61岁妇女的肠道菌群的遗传构成,这位妇女因复发性艰难梭菌而丧失能力,以至于她穿着尿布,并且只能坐在轮椅上。他的结果表明,在接受她丈夫的粪便样本的程序之前,她体内没有携带任何可以表明肠道环境健康的细菌。移植后——以及她的完全康复——她肠道内的细菌含量不仅正常,而且与她丈夫的完全相同。

大多数进行粪便移植的临床医生都要求他们的患者寻找自己的捐赠者,并且偏爱儿童、兄弟姐妹、父母或配偶。“对我来说,这是出于美学考虑,”华盛顿大学的医学教授克里斯蒂娜·苏拉维茨说,她已经对二十多名患者进行了移植,并发表了对最初19名患者的描述。“将别人的粪便放入你的结肠中,这本身就非常私密,而你已经与配偶很亲密了。”

为了确保安全,进行该手术的医生要求捐赠者没有消化系统疾病,并对他们进行与献血相同的筛查水平。这个过程增加了时间和物流成本,因为医疗保密的标准规则要求捐赠者与潜在接受者分开进行面谈。它也带来了固有的经济处罚。捐赠者的化验很可能不会被保险覆盖;移植手术可能会或可能不会被患者的保险覆盖。

支持者们已经想出了解决这些可能障碍的变通方法。霍鲁茨不再使用相关的捐赠者——这需要为每个病例找到不同的个体——而是从当地的医护人员中招募了一批“通用捐赠者”。(他没有看到移植“成功率”发生变化。)去年,多伦多大学的迈克尔·西尔弗曼大胆地提出了一个更简化的解决方案:让患者在家中使用药店的灌肠器套装进行移植。他在《临床胃肠病学和肝病学》中警告说,一个缺点是,过多的粪便溶液可能会泄漏出来,导致移植失败。尽管如此,他写道,七名患有复发性艰难梭菌的患者已经安全地进行了家庭版移植,康复率为100%。

下一步
即使没有对粪便移植进行大规模的严格调查,医学界似乎也开始接受这种做法。《临床胃肠病学杂志》在2010年9月发表社论称,“从所有这些报告中可以清楚地看出,使用捐赠粪便进行粪便细菌疗法已经作为一种成功的疗法到来了。”阿尔伯特·爱因斯坦的勃兰特最近在同一杂志上建议,对于严重的艰难梭菌感染,粪便移植应该作为首选治疗方法,而不是最后的手段。人们对肠道菌群对身体其他部位的影响——以及对肥胖、焦虑和抑郁等多种疾病的影响——的研究兴趣日益浓厚,可能会给移植手术的更广泛应用带来压力。

目前,加拿大已经开始了三项粪便移植的临床试验。然而,在美国,研究僵局仍然存在。一位FDA发言人在一次采访中表示,在收到申请之前,无法确定该机构将如何裁决研究性申请。这又将主动权交还给了凯利和她的合作者,其中包括霍鲁茨和勃兰特。他们希望在不久的将来向FDA提交申请,但凯利承认对可能的结果感到担忧。

“我们希望他们不会问我们无法回答的事情,”她说。凯利认为,医疗中心需要能够研究这种手术,“因为人们正在自行尝试。”

玛琳·麦肯纳是一位专门研究公共卫生、全球卫生和食品政策的记者,也是《大众科学》的特约编辑。她是《大鸡:抗生素如何创造现代农业并改变世界饮食方式的不可思议的故事》(国家地理图书,2017年)的作者。

更多作者:玛琳·麦肯纳
大众科学杂志 第305卷 第6期这篇文章最初以“交换细菌:粪便移植应该成为治疗严重腹泻的常规方法吗?”为标题发表在大众科学杂志 第305卷 第6期 ()
doi:10.1038/scientificamerican122011-6DymjOBeXp7n6Oc06Yp265
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