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新研究!粪菌移植用于溃疡性结肠炎的治疗又有新进展

2019-02-15 00:00:02医学界
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核心提示:使用厌氧制备的粪便混悬液进行短时间的粪菌移植能否在活动性溃疡性结肠炎中诱导缓解?

  研究证实将健康人粪便中的细菌移植到患者的肠道,可以用于治疗多种疾病。来自澳大利亚的学者[1]创新性地采用厌氧方法处理粪便,并在溃疡性结肠炎(UC)患者中进行粪菌移植(FMT)治疗,测定细菌代谢产物以及黏膜和血液免疫细胞群。

  结果表明来自捐赠者的厌氧处理FMT对约三分之一的UC患者有效,研究结果在线发表于JAMA。下面我们一起学习一下这篇文章。

  

  为什么做这个研究?

  自2013年以来开展的研究表明,FMT是治疗复发性或难治性艰难梭菌感染非常有效的方法。FMT作为可能受微生物群影响疾病的潜在治疗方法,目前备受关注。FMT可能通过改变结肠微生态来治疗UC,但其潜在机制尚不清楚。

  大多数结肠细菌都是专性厌氧菌,对氧气极为敏感;因此,当粪便在有氧条件下处理时,细菌数可能会减少或消失。本研究的目的是探讨使用具有较低治疗负担的厌氧制备粪便微生物是否能有效诱导活动性UC的缓解。

  研究采用的具体方法

  1 研究设计、入选标准

  2013年6月至2016年6月,在澳大利亚3个医学中心进行了一项随机、双盲临床试验,共纳入73例活动性UC患者。参与者在2017年6月之前进行了12个月的随访。

  符合条件的患者有活动性UC,Mayo评分为3-10分,内镜检查得分≥2分。如Mayo的总分11分到12分或Truelove-Witts标准(6次以上血便/天,加上以下情况之一:体温>37.8°C,脉搏>90bpm,血红蛋白<10.5g/dl,或红细胞沉降率>30mm/h)。其他排除标准为既往的结肠手术、胃肠道感染、怀孕、抗凝治疗或当前使用抗生素或益生菌。

  入组前需要稳定剂量的UC维持治疗:5-氨基水杨酸4周,硫嘌呤和甲氨蝶呤6周,生物制剂8周。患者可以选择口服剂量小于等于25毫克的强的松,强制每周减少5毫克。参与者在第8周前无法停止口服强的松被认为是FMT无反应。

  患者筛查包括症状和乙状结肠镜检查的总Mayo评分。收集粪便进行自体FMT、粪钙保护素、微生物群和代谢组分分析,并进行感染性筛选(显微镜检查、培养和艰难梭菌毒素mRNA)。基线简单临床结肠炎活动指数评分、病史、人口统计学细节、患者认知调查、记录FMT的可接受性和3天的饮食日记,包括2个工作日和1个周末消耗的所有食物和液体的称重记录。抽血进行全血检查,电解质和肝功能、C反应蛋白和外周血单核细胞群。

  2 捐助者选择及粪便处理

  大便捐赠者依次接受了筛选问卷、医学访谈和检查,随后进行了血液和大便检测;筛选了76名潜在捐赠者,19名完成了筛选策略。在16个收集时间点,将3到4名捐助者的粪便混合,产生16个不同批次的粪便。处理方法包括在厌氧条件下用生理盐水(65%)和甘油(10%)混合的大便(25%),并为每个接受者分配到3个容器中,?80°C下冷冻。自体粪便容器的粪便、生理盐水和甘油的比例和体积相同,但是在有氧条件下处理。

  3 随机方案

  采用计算机生成的简单随机化算法将受试者随机分为1:1组,接受混合供体大便FMT(dFMT)或自体FMT(aFMT)。随机化记录保存在患者记录和其他研究数据的单独文件中,确保参与者和临床医生在执行程序和评估主要和次要终点时不知晓其所接受的治疗方案。

  4 干预方案

  结肠镜检查前一晚上接受3L聚乙二醇肠道准备和2mg洛哌丁胺口服。检查时,将200毫升供者粪便或自体粪便的粪便悬浮液输送到右半结肠。在接下来的7天内,灌肠给药两个100毫升等份的相同粪便悬浮液。在基线(第0周)和第4周、第8周和第52周收集受试者粪便样本,用于微生物组、代谢组和粪便钙保护素评估。在第0周和第8周进行结肠镜活检,进行固有层单核细胞(LPMC)分析。

  在第8周的结肠镜检查中,在对主要和次要缓解终点进行评估后,进行了非盲随机分组,aFMT患者在接下来的7天内接受了2次开放标签的dFMT灌肠治疗。同一专家对每名患者进行两次结肠镜检查结果进行评估。

  5 终点指标

  主要终点是UC的无类固醇缓解,定义为Mayo总评分≤2,第8周时,内镜Mayo评分≤1。

  有几个次要的终点指标。比较dFMT组和aFMT组的临床反应、临床缓解和内镜缓解。采用患者在入组前和12个月完成的书面问卷评估患者对FMT的感知和可接受性。通过患者调查在第8周和第12个月评估不良事件。

  在第8周时,根据FMT和随机化后总Mayo评分的变化,对FMT后外周血和结肠LPMC(通过流式细胞术)的变化进行评估。用密度梯度离心法从左半结肠活检组织和外周血单核细胞中酶法分离LPMCs,并立即用流式细胞仪分析免疫细胞群。

  通过16S核糖体RNA序列分析FMT后粪便相关微生物群的变化,评估在dFMT后获得的这些微生物群的移植耐久性。扩增16S核糖体RNA基因的v4突变区,评估个体供体、集合粪便和FMT受者粪便样本相似性。

  研究结果有哪些?

  ■ 主要终点

  与aFMT相比,更多的接受了dFMT的受试者达到了无类固醇缓解的主要终点。两组的平均总Mayo评分在第8周有明显差异。

  ■ 次要终点

  与aFMT相比,接受dFMT的受试者的临床反应及临床缓解比例更高;38名接受dFMT者中有4名实现无类固醇缓解,而aFMT组为0;8周时,aFMT组35名受试者中有34名接受dFMT治疗。

  在12个月时随机分为dFMT组的38例患者中,26例进行了乙状结肠镜检查,26例中有11例临床和内镜缓解。12名接受dFMT者中的5名达到了第8周无类固醇缓解,并且在在第12个月维持缓解。

  ■ 患者接受性

  在进行FMT之前,69名参与者中有65名认为用dFMT进行为期1周的诱导治疗对UC患者是可以接受的。在FMT之后的12个月,60名参与者中有57名认为用dFMT进行为期1周的诱导治疗对UC患者是可以接受的。

  ■ 免疫分析

  固有层B细胞和树突状细胞与基线时的Mayo总评分呈正相关。相反,自然杀伤细胞与基线时的总Mayo评分呈负相关。根据Mayo总评分调整的dFMT与第8周任何固有层细胞群的变化无显著相关性。

  ■ 细菌多样性、数量、耐久性

  在基线时,混合供体粪便显示微生物最多,然后是自体供者粪便,然后是UC患者粪便。与第4周和第8周的aFMT相比,dFMT后的粪便微生物多样性增加。

  ■ 副作用

  UC恶化或需要进行手术、血常规及生化改变、新发免疫相关疾病在两组中均有发生,但无显著差异。

  讨论

  本研究的主要发现是,与aFMT相比,dFMT的3剂量、1周诱导过程更有可能在第8周诱导活动性UC患者的临床和内镜缓解。研究还显示,对于临床缓解和临床反应的次要终点,dFMT有显著差异。

  本研究与以往的FMT治疗UC的重要区别在于诱导机制的持续时间短和强度低。Paramsothy等[2]证实,与安慰剂相比,dFMT的疗效,其强化方案包括单次结肠镜下将FMT输送到右结肠,然后每周5天灌肠,持续8周。这是一个很高的治疗负担,可能会限制实践的实用性。除了有效性外,低强度治疗方案也被大多数参与者接受;在本研究中,95%接受1周的短期FMT诱导治疗的人认为是可接受的治疗。

  这项研究的一个特点是使用厌氧方法处理粪便。在本研究中,与观察到的治疗反应呈正相关的所有生物体都是厌氧菌(主要是专性厌氧菌),在厌氧条件下处理能保留其活性。保存供体来源的厌氧菌可以解释这种低强度治疗研究与其他高强度治疗研究相比的类似临床效果。序列分析表明,从基线到第4周的生物丰度显著变化,到第8周保持稳定,变化持续12个月。这种模式与观察到的治疗效果相似。

  这是第一个测定UC中FMT治疗后的细菌代谢产物以及黏膜和血液免疫细胞群的研究。黏膜免疫群与疾病活动有显著相关性,而黏膜免疫群与dFMT无显著相关性。dFMT的治疗效果可能来自于从供体微生物获得代谢功能能力,而不是由初级免疫效应驱动;然而,需要进一步的专门研究来验证这些发现。

  参考文献:

  1. Costello SP, Hughes PA, Waters O, et al. 2019. Effect of Fecal Microbiota Transplantation on 8-Week Remission in Patients With Ulcerative Colitis: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 321(2): 156-164.

  2.Paramsothy S, Kamm MA, Kaakoush NO, et al. 2017. Multidonor intensive faecal microbiota transplantation for active ulcerative colitis: a randomised placebo-controlled trial. Lancet. 389(10075): 1218-1228.

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