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捐屎一次 260 元,一年能赚 8 万:肠道微生物不止能发SCI,还是创收黑科技?

丁香学术

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如果说近十年最火的生命科学研究领域是什么,肠道微生物必然会占有一席之地。二十一世纪来,大量研究发现这些生活在我们体内的小生命,对人体有着不可忽视的影响。从肥胖到代谢疾病,从心情到精神疾病,从昼夜节律到癌症,这些生物几乎能够影响我们健康的所有方面。

正是因为肠道微生物拥有如此繁多且重要的功能,利用肠道微生物来治疗各种疾病也成为医学研究中最炙手可热的方向。而实现这种治疗的最佳手段之一,就是「粪便微生物移植」(FMT)

捐粪、挣钱、救人
图片来源:Openbiome

新冠疫情期间,一家名为 Openbiome 的「非营利性粪便库」开始了向公众募集粪便捐献者。每次粪便捐献,该机构会向捐献者提供 60 美金的补贴,平均每个捐献者每个月能通过捐献粑粑获得 250 美金,一年能赚上万人民币。

该机构所「募捐」的粪便旨在治疗美国的艰难梭菌感染。该疾病每年在全美导致三万人死亡。

所以,捐献粪便,不仅能挣钱,还能拯救患者的生命。是一种是集废物利用、创造收益、实现社会价值,一石三鸟的绝佳「事业」

为什么粪便这么「吃香」?

这还要从 FMT 的历史说起。


三千年的粪疗

人类「以屎入药」的历史可以追溯到三千年前。成书于公元前一世纪的《遮罗迦本集》就记载了印度人服用牛粪与牛尿的治疗方法,并沿用至今。我国传统医学也有记载「金汁」与「人中黄」的使用。阿拉伯地区的贝都因人,也有利用骆驼粪便治疗细菌性腹泻的习俗。

「以屎入药」在 1958 年,才开始受到西方医学的关注。但在 2012 年之前,关于 FMT 报道的研究规模较小,证据级别较低,所以 FMT 并没有引起现代医学的重视。

图片来源: NEJM

随着肠道微生物研究的兴起,各个研究机构也开始进行一些关于 FMT 的高等级循证医学研究。2013 年,医学顶刊 NEJM 刊登了一篇由荷兰多所研究机构联合发表的,题为 Duodenal Infusion of Donor Feces for Recurrent Clostridium difficile 的论文 [1]报道了人类历史上第一个使用粪便移植治疗艰难梭菌的随机双盲实验

图片来源: NEJM

艰难梭菌感染通常采用抗生素治疗,但长久以来的临床证据显示,抗生素疗法的疗效并不尽如人意。与用来治疗艰难梭菌感染的一线药物,万古霉素相比。粪便移植的疗效简直「惊为天人」。传统万古霉素治疗后复发的概率极高,治愈后无复发的比例仅为 30%,而接受过两次粪便移植的病人,不仅能够有效实现治愈,有 93.8% 的患者在治愈后不会复发

该研究的横空出世,让 FMT 一举成为众人追捧的香饽饽。

截止至 2020 年,医学界对艰难梭菌感染的 FMT 疗法进行了大量的研究。从给药途径,剂型等多个方面进行了详尽的报道,并有十余项研究发表在 JAMA Annals of Internal Medicine 等顶级医学类期刊上,所有研究的结果都指向,FMT 移植是应对艰难梭菌感染的有效方法,医学界也对此寄予厚望。


FMT 与溃疡性结肠炎

除了艰难梭菌感染,医学也自然不会放过利用 FMT 治疗其他肠道微生物相关疾病的机会。溃疡性结肠炎正是目前进度较快的领域之一。

图片来源:Gastroenterology

2015 年,来自荷兰的研究人员在消化道领域顶级期刊 Gastroenterology 发表了使用 FMT 疗法治疗溃疡性结肠炎的临床研究 [2]。尽管实验组和对照组之间并没出现统计学上的差异,但作者发现对 FMT 疗法由响应的患者与无响应的患者相比,其微生物群特征明显不同,这意味着 FMT 疗法在对患者进行区分后可能有效

图片来源:Lancet


2017 年 2 月,医学顶刊 Lancet 发表了题为 Multidonor intensive faecal microbiota transplantation for active ulcerative colitis: a randomised placebo-controlled trial 的论文 [3],这项由来自悉尼多所大学与研究机构的研究指出,使用来自多个捐赠人的粪便混合物进行移植,能有效改善患者急性溃疡性结肠炎的病情,这揭示了强效 FMT 移植的治疗潜力


FMT 与代谢疾病

作为直接参与人类消化行为的肠道微生物,它们对人体代谢的影响也早已被广泛研究,也因此衍生出了一些 FMT 疗法。

关于 FMT 改善胰岛素敏感性的人体试验,可以追溯到 2013 的 NEJM 论文之前。

图片来源:Gastroenterology

2012 年,同样来自荷兰的团队就在 Gastroenterology 发表了题为 Transfer of Intestinal Microbiota From Lean Donors Increases Insulin Sensitivity in Individuals With Metabolic Syndrome 的研究 [4]。报道了粪便移植能显著改善受试者的胰岛素敏感性,其血糖清除速度有着接近 70% 的提高

图片来源:Cell Metabolism

5 年后,该团队以 Improvement of Insulin Sensitivity after Lean Donor Feces in Metabolic Syndrome Is Driven by Baseline Intestinal Microbiota Composition 为题在 Cell Metabolism 发表了后续研究 [5],并提示肠道微生物组的改变可能是胰岛素敏感性改善的原因。同时,该研究也指出了 FMT 所带来的代谢改善的持续时间并不长。在 FMT 的 18 周后,胰岛素敏感性与血浆代谢物的改善就已经消失,意味着可能需要定期进行 FMT 来治疗特定疾病。


FMT 的未来与挑战

除了直接受肠道微生物影响的上述疾病已经在进行人体实验。一些 FMT 在其他疾病的应用也开始了实验室级别的研究。其中最引人关注的,就是癌症。

FMT 在各种肠道癌症的作用已经被广泛报道。除此之外,此前研究发现,对 PD-1 抑制剂疗法敏感的患者体内的肠道微生物群与对 PD-1 疗法抵抗患者的完全不同。因此一些科学家开始利用 FMT 结合癌症疗法来得到更好的治疗效果。

图片来源:Science

2019 年 4 月,Science 对这种尝试进行了报道,并指出以色列学者 Gal Markel 正在进行 Ben Boursi 相关临床实验。

图片来源:Science

一年后的 2020 年 12 月,Science 刊登了这项研究的最新进展。题为 Fecal microbiota transplant promotes response in immunotherapy-refractory melanoma patients[6]。在该研究中,作者发现接受了 FMT 的黑色素瘤患者,其原本对 PD-1 抑制剂的抵抗出现了显著的改善。肿瘤内免疫细胞数量及相关基因的表达也得到显著的增加,这证明 FMT 可能可以增加 PD-1 疗法的适用范围

尽管 FMT 疗法的应用范围还在迅速拓展,但该疗法近几年也遇到了巨大的挑战。最大的挑战就是安全性问题。FDA 先后对 FMT 疗法的安全性发出过三次警告。第一次为 2019 年 6 月,由 FMT 引入的耐药菌导致了一名移植者的死亡。第二次为 2020 年 3 月,不合适的捐赠者检测导致了数例严重的副作用病例及 2 例患者死亡。第三次在 2020 年 3 月底,FDA 警告粪便移植所带来的新冠传播风险。因此,对待 FMT 的安全性,我们必须慎之又慎。

人类对于肠道微生物的理解还相对有限,这也意味着 FMT 疗法还有无数种可能


在解决安全性问题之后,「以屎入药」可能就会走入我们的生活,让每一个捐赠人与被捐赠人从中受益。



参考资料:
1.van Nood, E., et al., Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. N Engl J Med, 2013. 368(5): p. 407-15.
2.Rossen, N.G., et al., Findings From a Randomized Controlled Trial of Fecal Transplantation for Patients With Ulcerative Colitis. Gastroenterology, 2015. 149(1): p. 110-118.e4.
3.Paramsothy, S., et al., Multidonor intensive faecal microbiota transplantation for active ulcerative colitis: a randomised placebo-controlled trial. Lancet, 2017. 389(10075): p. 1218-1228.
4.Vrieze, A., et al., Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology, 2012. 143(4): p. 913-6.e7.
5.Kootte, R.S., et al., Improvement of Insulin Sensitivity after Lean Donor Feces in Metabolic Syndrome Is Driven by Baseline Intestinal Microbiota Composition. Cell Metab, 2017. 26(4): p. 611-619.e6.
6.Baruch, E.N., et al., Fecal microbiota transplant promotes response in immunotherapy-refractory melanoma patients. Science, 2020.

题图来源于网络,Openbiome 创始人,新世纪的粪便移植先行者



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