FMT预防肝细胞癌的效果

（一）FMT的起源和应用

FMT是指将大量的肠道微生物从经过预先筛选的健康供体输送到患者的肠道，协助肠道重建具有正常结构和功能的肠道菌群微生态的过程。

FMT的第一次记录可追溯到4世纪，据记载，那时的人类开始尝试将粪便以“黄汤”的形式应用于治疗食物中毒或严重腹泻中，在这一时期，粪便被广泛地做成“黄金糖浆”。到了16世纪，中国人已经开发出各种粪便衍生产品，用于胃肠疾病以及全身症状如发热和疼痛的治疗，贝都因人将其骆驼的粪便作为治疗细菌性痢疾的一种药物。意大利解剖学家和外科医生Acquapendente进一步将这一概念扩展到“跨动物群”，即胃肠内容从健康的动物转移到生病的动物，此后在兽医领域得到了广泛的应用。

在18世纪的欧洲，这些想法开始慢慢地引起医师的兴趣。德国的保利尼首次系统阐述了人类排泄物的治疗潜力。梅奇尼科夫对长寿的保加利亚农民粪便进行发酵提纯，并在自己的食物中加入这类发酵产品，他发现他的总体健康状况真的有所改善，尽管这是个案并主要依靠主观判断。他推测，这是由于结肠微生物的平衡发生了改变，有效抑制了加速衰老的毒素。这种“保加利亚乳杆菌”（即乳酸菌）的发现，推出了增加肠道有益微生物数量以改善人类健康的概念。德国的阿尔弗雷德·尼塞尔分离出了一株以他的名字命名的大肠埃希菌，对志贺菌生长和随后的胃肠炎有保护作用，其对人类健康的影响后来扩大到包括慢性炎症状态。科学家发现了肠道细菌传染性胃肠炎中恢复过来的患者粪便也具有药用价值。二战期间，当非洲战场的德国士兵死于当地感染的痢疾时，科学家收集并分析当地的新鲜骆驼粪便，随后分离出枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis），采取口服新鲜骆驼粪便的方式治疗痢疾。

当时一部分医师认为FMT是“天然的”或“有机的”，因此，比抗生素等常规疗法“更安全”，提出了辅助抗生素参与传染性疾病治疗的想法。抗生素的发现结束了传染病是最常见死因的一个时代，但是抗生素也具有副作用和耐药性。为了减轻对共生微生物的间接损害，斯坦利·法尔考在开始使用治疗性应用抗生素之前，对外科患者的粪便进行了取样。在将粪便转化成药丸后，他在手术后康复期间规定了一半的患者每天的摄入量，这项研究表明治疗组具有更好的效果。但是当时行政委员会对这一想法非常反感，官方的试验数据从未公布过。

科学家发现，FMT在治疗非传染性疾病中也具有较大潜力。最早的记录是一名45岁男性患有难治性溃疡性结肠炎，在FMT后显示出全面和持久的临床恢复。艾斯曼等科学家在许多其他治疗未能有效恢复后，用来自健康供者的粪便灌肠来治疗4例危重病患者的伪膜性结肠炎，所有受试者均迅速完全康复。基于此研究和随后发现，目前普遍认为恢复健康的肠道微生物平衡可以改善患者的健康。

FMT治疗效果是持久和安全的，在随访期间没有相关的严重副作用，即使在脆弱的患者群体中也是如此。随着其应用从传染性疾病转移到非传染性疾病，FMT的应用范围正在逐步扩大。

（二）FMT在抗肿瘤中的作用

1.FMT协助化疗药物

（1）促进细胞程序死亡-1/细胞程序死亡配体-1（programmed cell death-1/programmed cell death ligand 1，PD-1/PD-L1）的抗肿瘤作用。有研究发现，肠道微生物可提高基于PD-1的免疫治疗对上皮性肿瘤的疗效，这意味着FMT可以用来对抗癌症。PD-1抗黑色素瘤动物实验中，双歧杆菌的高排泄量可直接致使PD-1阻断诱导的外周T细胞抗肿瘤反应增加，抗原特异性CD8＋TCL和DC在肿瘤微环境中浸润增加。有无菌小鼠FMT移植证实，随着Rumosenacae和Faecali细菌的增加，肿瘤微环境中的CD8＋T细胞浸润增加，CD4＋和CD8＋效应T细胞的全身性频率增加。抗PD-L1（programmed cell death 1 ligand 1，细胞程序死亡-配体1）治疗的应答患者肠道内含有丰富的细菌种类，如长双歧杆菌、厌氧菌和屎肠球菌。增强全身免疫力和良好的肠道微生物群特征，可增强患者对PD-1免疫治疗良好的反应。转移性黑色素瘤患者抗PD-L1治疗的临床疗效与共同微生物组成之间存在显著的相关性。转移性黑色素瘤患者抗PD-L1结合特定小鼠的粪便材料治疗，对PD-1治疗患者中显示出更强的肿瘤控制作用。

（2）促进细胞毒性淋巴细胞抗原4（Cytotoxic Lymphocyte Antigen 4，CTLA-4）的抗肿瘤作用。肠道微生物菌群对CTLA-4免疫治疗的抗肿瘤作用有影响，生物信息学和功能研究表明，核梭杆菌能增强结直肠癌对化疗的抗药性。CTLA-4阻断可改变肠道微生物区系的组成，使免疫原菌（如类杆菌）的增加。动物研究显示，对转移性黑色素瘤应答最佳的患者经CTLA-4治疗后，肠道内富含类杆菌等肠道微生物，尤其是易损类杆菌和类杆菌。将脆弱类杆菌移植到无菌和抗生素处理的小鼠体内，恢复了抗CTLA-4治疗后的免疫应答。

（3）肠球菌和肠原虫能增强环磷酰胺诱导的治疗癌症的免疫调节作用。FMT能减轻辐射所致小鼠的毒性，提高受照射小鼠的存活率。在此过程中，外周血白细胞计数、胃肠道功能和肠上皮完整性得到改善。(www.xing528.com)

2.FMT增加肠道细菌多样性　FMT导致胃肠道微生物区系发生显著变化，增加了细菌多样性，使微生物群组成向类似供体微生物区系的模式转变。使用单一种类细菌的收益是有限的，一个单一的微生物群在预防和治疗人类疾病方面的能力很弱。对高脂饮食所致NASH损伤小鼠进行FMT治疗，可显著降低体重、体脂含量及血清转氨酶。FMT能恢复肠道微生物的多样性，增加一些细菌的丰度，减少放线菌和地衣菌的数量，增加丁酸盐的产量。FMT尚可改善肠紧密连接，减少内毒素血症，降低促炎细胞因子mRNA表达，增加抗炎细胞因子mRNA的表达。安德鲁斯和博洛迪首次报道，18株益生菌混合使用可以缓解慢性便秘和肠易激综合征。将包括鼠李氏乳杆菌GG、活大肠杆菌和热灭活的VSL＃3在皮下植入的HCC小鼠肝癌模型中，肿瘤生长减缓，促炎细胞因子减少，抗炎细胞因子和Treg水平增加。进一步分析看到，肿瘤生长减缓是由于肠道微生物群向“有益”细菌转移，特别是Prevotella、脆弱类杆菌和嗜黏阿克曼杆菌变化明显。这些结果提示，进一步研究FMT“重置”肠道微生物区系，对HCC可能产生更加有益的影响。

（三）FMT推广所需解决的问题

FMT也有一定的局限性，如方法多样、美学考虑和安全顾虑等。在有关FMT伦理的讨论中，直接关注的问题包括捐赠者的选择和筛选、有效性评估、知情同意等。临床医师对FMT的信心与患者接受FMT的意愿之间存在差异。其他相关考虑因素包括FMT在商业用途和滥用方面的潜力。因此，FMT的实验室制备应满足制药公司生产口服药品所需的良好制造规程的要求，不合格的人、动物或生物样本必须排除在外。

在优化FMT粪便来源方面的改进，需进行如下几点。

1.供体标本的选择　捐献者微生物群对FMT的临床治疗效果有重大影响，在用于FMT治疗的粪便选择方面，具有血缘关系的亲属通常是最优选择，不同人群之间可能会产生FMT耐受性，亲属来源能够很好地规避。以下捐赠者需排除：体重指数低或高，有传染病高风险，胃肠疾病，最近微生物改变治疗史（抗生素、免疫抑制药物、抗肿瘤药物应用），存在特定的医疗问题，如自身免疫、特发性或神经紊乱、癌症，或慢性疼痛综合征等。

2.粪便的分离和保存　粪便捐赠量为30～200 g。为了去除可能造成凝血的粪便成分，一般将捐赠的粪便稀释在盐水中，混合并通过纱布、滤纸或金属过滤器进行多次人工过滤。随着技术的革新，将移植的粪便悬浮液进行新鲜收集或冷冻，然后解冻，以便以后再进行处理，这是一种更好的选择。捐赠者的粪便需持续的筛查排除传染性病原体。目前和古代FMT最明显的方法区别在于离心、冷冻保存和自动净化。如何保存FMT材料仍然存在一个方法上的挑战，冷冻微生物区系是用现代冷冻保存法制备的。为了获得更好的可追溯性，供体粪便样本应在深低温下保存至少两年。

3.对FMT安全性进行长期评价　虽然FMT相关的短期不良事件发生率较低且较轻，但需对FMT患者进行长期随访，追踪FMT是否会产生副作用。此外，必须制定适当和有效的FMT监管，以保障患者和捐献者，促进相关研究，避免滥用这一治疗。

众多的抗肿瘤化学药物也是免疫系统抑制剂，在某种程度上免疫抑制治疗没有清除肿瘤，反而有导致恶性肿瘤扩散和生长的潜在作用。现代免疫治疗的机制是更有效地利用机体的免疫功能，提高免疫能力，抑制和分解致癌物，抑制癌基因的活化，达到综合治疗肿瘤的效果，其中备受关注的领域之一便是微生态调节剂。应用微生态调节剂对肿瘤进行免疫治疗是近10多年来发展较快的一项新型抗癌疗法，也是对临床手术、化疗、放疗等常规治疗肿瘤手段的有效补充。本节总结了具有良好前景的四种治疗方案，它们包括益生菌、调控肠-肝轴的靶点、合理运用LPS和FMT，其中益生菌治疗和抗生素治疗已应用于临床并且具有一定数量的科学研究，但是大范围应用时尚存在一些技术瓶颈。其余方案的应用同样具有理论支持和一定数量的基础实验，但是仍具有不少问题有待解决（表26-2）。

表26-2　防治肝细胞癌中肠道菌群在优势和待解决问题的比较

续　表

TLR，Toll样受体；LPS，脂多糖；FMT，粪菌移植