十年前,我从学术文章第一次知道“粪便移植”。作者对过程严谨、细致的描述,至今印象深刻。这种乍看离经叛道的治疗方法,随着肠道菌群作用日益受到重视,得以不断发展。如今这些袖珍“居民”与越来越多的疾病扯上关系,但反复发作的艰难梭菌(Clostridioides difficile)感染仍是目前粪便移植——更正式的名字叫“粪便菌群移植”(fecal microbiota transplantation,FMT)——疗效最确切的 适应症

艰难梭菌 感染通常发生在长期使用抗生素后。肠道内的正常菌群可以抑制艰难梭菌繁殖,一旦被抗生素破坏,自然界广泛存在的艰难梭菌就可能抓住机会在肠道定居繁殖,产生大量毒素,造成各种疾病表现,尤其是一天十次、数十次的水样便腹泻,直接威胁患者生命。尽管抗生素能杀死它们,却无法清除细菌芽孢(spore)。停药后趁着肠道尚未建立正常菌群环境,芽孢再次卷土重来,转为活跃细菌,导致一部分患者难以治愈,反复发病。

粪便菌群移植治疗艰难梭菌感染的机制,正是将健康人的肠道菌群经人工方法转移至患者肠道内定居繁殖,使后者迅速建立正常菌群环境,阻挡病菌活化、繁殖。前不久发表 Ⅲ 期临床研究结果的试验药物 SER-109,本质上就是粪便菌群移植 (Feuerstadt et al. 2022)。将细菌装入胶囊口服,既操作方便,患者又易接受。重要的是,透过 SER-109 我们或可一窥粪便菌群移植的发展方向。

SER-109 的细菌和粪便菌群移植一样,来自人类粪便。根据研究结果文章,收集供应者(donor)粪便前,他们接受了极为全面的医学检查,涵盖疾病历史、体格检查,以及血液、尿液、粪便检验,目的是尽可能排除供应者本身携带的致病性细菌、病毒、寄生虫。如此严格的检查在不同时间点多次进行,避免检查疏漏、致病微生物潜伏。粪便同样需要繁复处理,整个流程遵循药物生产质量管理标准(即 GMP)。纯化后的粪便去除了绝大多数细菌、真菌、病毒、寄生虫,只剩下厚壁菌(Firmicutes)门细菌芽孢——这类细菌可能就是肠道内对抗艰难梭菌的主要力量。

相比传统粪便菌群移植,SER-109 对供应者的筛选、粪便的处理,考虑周全,目标精准,流程细致,而这很大一部分缘于安全性顾虑。几年前的 菌群移植患者死亡案例,表明这种治疗方法甚至存在致死风险。更早一点,美国食品药品监督管理局(FDA)已经开始考虑其安全风险,并在 2020 年发表了一些结论,包括筛选供应者和处理粪便的要求 (Carlson 2020)。SER-109 的生产过程,符合药物监管机构对粪便菌群移植认可的“精细化”方向。

FDA 的另一个要求是,移植菌群必须检验效力(potency)。肠道细菌种类成千上万,大部分在体外通过现有技术手段难以量化观察,因此这绝非简单工作。却同样是确保药物安全性的基础,毕竟有效性、安全性是药物的一体两面,不可能脱离对方而单独判断。SER-109 在这方面也下了不少功夫,比如计算胶囊内细菌芽孢数量,进行细菌分类学(taxonomy)鉴定。同时借助药效动力学(pharmacodynamics)思维,评估了研究受试者临床效果以外的指标,包括受试者粪便的菌群成分、移植菌群的代谢产物,这些结果都有助于证明移植菌群在“新家”成功定居,按照期望开始发挥作用。

SER-109 让我不禁想起另一款国产药物,主打通过调节肠道菌群治疗神经系统退行性疾病。这一机制更多来自动物试验结果,尚未经人体验证。该药上市之初,我曾询问在其生产企业工作的朋友,会否在后续国际临床研究中验证机制。答复是:没有具体指标,无从验证。从 SER-109 看,我们其实已有不少工具,完全可以更深入探究肠道菌群的奥秘。

国内对肠道菌群移植仍缺乏规范意识,我网络上唯一找到的,是上海去年发布的《上海市菌群移植技术管理规范》。巧合的是,前不久我刚读了一本有关消化道的科普图书《肠道的小心思》,涉及一些肠道菌群研究的现有成果,语言风趣,内容翔实,译者偶尔耍些小聪明,好在瑕不掩瑜。感兴趣的朋友不妨找来一读。


参考文献

  • Carlson, Paul E. 2020. “Regulatory Considerations for Fecal Microbiota Transplantation Products.” Cell Host & Microbe 27 (2): 173–75.
  • Feuerstadt, Paul, Thomas J. Louie, Bret Lashner, Elaine E.L. Wang, Liyang Diao, Jessica A. Bryant, Matthew Sims, et al. 2022. “SER-109, an Oral Microbiome Therapy for Recurrent Clostridioides Difficile Infection.” New England Journal of Medicine 386 (3): 220–29.