交換細菌:糞便移植應該成為治療嚴重腹瀉的常規方法嗎?

一種可能Beneficial但非常規的嚴重腸道疾病治療方法可能會成為監管難題的犧牲品

羅德島州北普羅維登斯的瑪麗昂·勃朗寧已經走投無路了。這位79歲的退休護士已經遭受慢性腹瀉近一年了。這始於醫生給她開了抗生素來治療憩室炎,這是一種結腸壁小囊的疼痛感染。這種療法也殺死了勃朗寧腸道內的有益細菌,使一種產生毒素的生物體,即艱難梭菌,得以接管並開始侵蝕她整個腸道的內壁。

幾個月來,勃朗寧頻繁出入醫生的辦公室,接受強力抗生素來抑制艱難梭菌感染。每次療程結束後,她都會感覺好轉一段時間。但是她的艱難梭菌菌株非常頑固:總有一些破壞性細菌存活下來。幾天之內,它們就會開始繁殖,令人痛苦的腹瀉也會復發。在四個療程的抗生素治療後,她的腸胃病學家告訴她,他已經盡力了。他建議她去看科琳·凱利,她是布朗大學醫學院的臨床教員,她正在嘗試一些新的方法。

凱利提出了一種聽起來既合乎邏輯又非常不醫學的治療方法。她告訴勃朗寧,通常情況下,居住在人體腸道內的有益細菌維持著一種蹺蹺板式的平衡,從而抑制致病細菌。這種平衡可能會暫時被打破——就像標準的抗生素治療一樣——但它幾乎總是會恢復穩定。勃朗寧自身的細菌群落已經失去了這種能力,可能永遠失去了。不過,凱利說,有一種方法可以恢復正常。她可以透過將來自腸道健康的人的稀釋糞便樣本插入她的結腸,來完全替換勃朗寧的細菌。如果捐贈糞便中的有益細菌紮根並重新定植她的腸道,艱難梭菌就會被擠出,她就會被治癒。


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勃朗寧從未聽說過這種手術——有各種不同的名稱,如糞便移植、糞便細菌療法或糞便菌群重建——但她願意嘗試任何方法。凱利讓她招募一位健康的捐贈者。勃朗寧選擇了她49歲的兒子。2009年秋天,勃朗寧進行了結腸鏡檢查前的清腸程式,而她的兒子服用了一種通宵瀉藥。凱利稀釋了捐贈物,然後使用結腸鏡檢查器械將溶液噴射到勃朗寧的大腸深處。腹瀉在兩天內消退,並且再也沒有復發。

“我無法理解為什麼更多的醫生沒有這樣做,”現在80歲的勃朗寧說。然而,聯邦法規和研究規則的複雜組合——以及純粹的潔癖——可能會阻止這種手術幫助潛在的數千名可能受益的人。

日益嚴重的威脅
勃朗寧的成功案例並非個例。在醫學期刊上,美國、歐洲和澳大利亞約有十幾位臨床醫生描述了迄今為止對約300名艱難梭菌患者進行了糞便移植。超過90%的患者完全康復,這是一個聞所未聞的比例。“沒有任何藥物,對任何疾病,能達到95%的治癒率,”凱利說。此外,“它既便宜又安全,”阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的醫學和外科教授勞倫斯·勃蘭特說,他自1999年以來一直在進行這項手術。

然而,到目前為止,糞便移植仍然是一種小眾療法,僅由在思想開放的機構工作並克服了“噁心”因素的腸胃病學家進行。為了獲得廣泛接受,並被專業協會推薦和被保險公司報銷,移植手術需要在隨機臨床試驗中進行嚴格的研究,在試驗中,接受治療的人與未接受治療的人一起進行評估。凱利和其他幾位人士起草了一份試驗設計,提交給美國國立衛生研究院以獲得資助。然而,一個意想不到的障礙阻礙了他們:在NIH批准任何試驗之前,正在研究的物質必須獲得食品和藥物管理局的“研究性”地位。FDA考慮研究的事物的主要類別是藥物、器械和生物製品,如疫苗和組織。糞便根本不屬於這些類別中的任何一個。

進行移植的醫生譴責監管瓶頸,因為迫切需要艱難梭菌感染的新療法。艱難梭菌,用常見的醫學縮寫來說,在過去30年中,已經從抗生素治療的一種公認但可以容忍的後果,發展成為一種嚴重的健康威脅。自2000年一種新的毒性菌株出現以來,病例變得更加普遍,不僅發生在老年人身上,也發生在兒童、孕婦和沒有明顯健康風險的人身上。一項研究估計,因艱難梭菌住院的成年人數量從2000年的約134,000人增加到2005年的291,000人,增加了一倍多。第二項研究表明,艱難梭菌的總死亡率增加了三倍,從1999年普通人群中每百萬人口5.7人死亡增加到2004年每百萬人口23.7人死亡。

艱難梭菌也變得更難治癒。由於抗生素耐藥性的增加,標準治療現在依賴於兩種藥物:甲硝唑(Flagyl)和萬古黴素。這兩種藥物都是所謂的廣譜抗生素,這意味著它們對多種細菌都有效。因此,當給予它們來殺死艱難梭菌感染時,它們也會殺死腸道中的大部分有益細菌。這些細菌曾經佔據的生存空間隨後可供任何在藥物攻擊中倖存下來的艱難梭菌生物體使用。結果,大約20%的發生過一次艱難梭菌感染的患者會復發;40%的復發患者會再次復發;60%的經歷過第二次發作的患者很可能會遭受更多次發作。一些沒有其他選擇的受害者必須切除結腸。(一種新藥,非達黴素,於5月下旬獲得FDA批准用於艱難梭菌感染,可能會減少復發,因為它是一種窄譜抗生素。)

一個簡單的程式
微生物移植如何消除艱難梭菌感染的細節尚未得到充分研究,但明尼蘇達大學的腸胃病學家和免疫學家亞歷克斯·霍魯茨在過去兩年中進行了二十多次糞便移植,他已經證明,移植的細菌確實接管了腸道,取代了缺少的有益細菌,並排擠了艱難梭菌。2010年,他分析了一位61歲婦女的腸道菌群的遺傳構成,這位婦女因複發性艱難梭菌而喪失能力,以至於她穿著尿布,並且只能坐在輪椅上。他的結果表明,在接受她丈夫的糞便樣本的程式之前,她體內沒有攜帶任何可以表明腸道環境健康的細菌。移植後——以及她的完全康復——她腸道內的細菌含量不僅正常,而且與她丈夫的完全相同。

大多數進行糞便移植的臨床醫生都要求他們的患者尋找自己的捐贈者,並且偏愛兒童、兄弟姐妹、父母或配偶。“對我來說,這是出於美學考慮,”華盛頓大學的醫學教授克里斯蒂娜·蘇拉維茨說,她已經對二十多名患者進行了移植,並發表了對最初19名患者的描述。“將別人的糞便放入你的結腸中,這本身就非常私密,而你已經與配偶很親密了。”

為了確保安全,進行該手術的醫生要求捐贈者沒有消化系統疾病,並對他們進行與獻血相同的篩查水平。這個過程增加了時間和物流成本,因為醫療保密的標準規則要求捐贈者與潛在接受者分開進行面談。它也帶來了固有的經濟處罰。捐贈者的化驗很可能不會被保險覆蓋;移植手術可能會或可能不會被患者的保險覆蓋。

支持者們已經想出瞭解決這些可能障礙的變通方法。霍魯茨不再使用相關的捐贈者——這需要為每個病例找到不同的個體——而是從當地的醫護人員中招募了一批“通用捐贈者”。(他沒有看到移植“成功率”發生變化。)去年,多倫多大學的邁克爾·西爾弗曼大膽地提出了一個更簡化的解決方案:讓患者在家中使用藥店的灌腸器套裝進行移植。他在《臨床胃腸病學和肝病學》中警告說,一個缺點是,過多的糞便溶液可能會洩漏出來,導致移植失敗。儘管如此,他寫道,七名患有複發性艱難梭菌的患者已經安全地進行了家庭版移植,康復率為100%。

下一步
即使沒有對糞便移植進行大規模的嚴格調查,醫學界似乎也開始接受這種做法。《臨床胃腸病學雜誌》在2010年9月發表社論稱,“從所有這些報告中可以清楚地看出,使用捐贈糞便進行糞便細菌療法已經作為一種成功的療法到來了。”阿爾伯特·愛因斯坦的勃蘭特最近在同一雜誌上建議,對於嚴重的艱難梭菌感染,糞便移植應該作為首選治療方法,而不是最後的手段。人們對腸道菌群對身體其他部位的影響——以及對肥胖、焦慮和抑鬱等多種疾病的影響——的研究興趣日益濃厚,可能會給移植手術的更廣泛應用帶來壓力。

目前,加拿大已經開始了三項糞便移植的臨床試驗。然而,在美國,研究僵局仍然存在。一位FDA發言人在一次採訪中表示,在收到申請之前,無法確定該機構將如何裁決研究性申請。這又將主動權交還給了凱利和她的合作者,其中包括霍魯茨和勃蘭特。他們希望在不久的將來向FDA提交申請,但凱利承認對可能的結果感到擔憂。

“我們希望他們不會問我們無法回答的事情,”她說。凱利認為,醫療中心需要能夠研究這種手術,“因為人們正在自行嘗試。”

瑪琳·麥肯納是一位專門研究公共衛生、全球衛生和食品政策的記者,也是《大眾科學》的特約編輯。她是《大雞:抗生素如何創造現代農業並改變世界飲食方式的不可思議的故事》(國家地理圖書,2017年)的作者。

更多作者:瑪琳·麥肯納
大眾科學雜誌 第305卷 第6期這篇文章最初以“交換細菌:糞便移植應該成為治療嚴重腹瀉的常規方法嗎?”為標題發表在大眾科學雜誌 第305卷 第6期 ()
doi:10.1038/scientificamerican122011-6DymjOBeXp7n6Oc06Yp265
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