錢煒
2010年,中華醫(yī)學(xué)會(huì)消化病學(xué)分會(huì)主任委員、中國人民解放軍總醫(yī)院(301醫(yī)院)消化內(nèi)科主任楊云生接手了一個(gè)患克羅恩病的病人。這位患者病情常年反復(fù)發(fā)作,頻繁腹瀉,痛苦不堪,用了各種治療手段也沒有什么起色。于是,楊云生想到了或許可以試試國外剛剛興起的“糞便移植”療法。
“糞便移植”療法聽起來有些“重口味”:把經(jīng)過處理的健康人的糞便液,灌到患者腸道內(nèi)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)里,糞便移植的故事可追溯到1958年。那時(shí),一種名叫偽膜性腸炎的消化道疾病死亡率高達(dá)75%。美國科羅拉多大學(xué)醫(yī)學(xué)院外科醫(yī)生Ben Eiseman,對(duì)4名患有嚴(yán)重偽膜性腸炎的患者,采用了抗生素、氫化可的松、益生菌等治療手段,但病人仍腹瀉嚴(yán)重,甚至出現(xiàn)休克。無奈之下,醫(yī)生最終和患者及家屬商議,用患者家屬的大便制成糞水對(duì)患者進(jìn)行灌腸。結(jié)果,其中3名患者在幾天之內(nèi)奇跡般地康復(fù)出院,另一名患者在住院期間則死于與腸道感染無關(guān)的其他疾病。
不過,由于無法從科學(xué)角度清楚地揭示它的治療原理,此后20年,這一療法并沒引起人們的重視。楊云生說,1980年代,301醫(yī)院消化科也曾用同樣的方法治好了一例嚴(yán)重腹瀉的病人,但并未對(duì)此作進(jìn)一步研究,更沒有發(fā)表過什么論文。
近10年來,由于高通量基因測序技術(shù)的出現(xiàn)給科學(xué)家提供了得力“武器”,人類“攻入”了腸道菌群這一新的科學(xué)領(lǐng)地。大家忽然發(fā)現(xiàn),原來總重量高達(dá)1.5千克的腸道菌群,在人體中發(fā)揮了巨大作用,與肥胖、腸道疾病乃至精神疾病都有著隱秘而密切的聯(lián)系。2005年10月,13個(gè)國家在法國巴黎召開了“人體微生物組研究計(jì)劃”圓桌會(huì)議。會(huì)議認(rèn)為,應(yīng)該像做“人類基因組計(jì)劃”那樣,組織全球力量,開展“人類微生物組計(jì)劃”,把人體共生微生物組的基因組成全部測定出來。
當(dāng)腸道菌群的作用被揭示以后,糞便移植的原理也就可以得到很好的解釋。之所以用“移植”這個(gè)詞,楊云生說,說明大家現(xiàn)在已經(jīng)把腸道菌群看成組成人體的一部分。不過,他補(bǔ)充說,最近幾年,艱難梭菌感染在美國發(fā)病率的迅猛上升,也是造成糞便移植在臨床上這么火的重要原因。
艱難梭菌感染與抗生素的長期使用有關(guān),并對(duì)多種抗生素具有耐藥性。艱難梭菌感染常常在醫(yī)院內(nèi)發(fā)生。有數(shù)據(jù)顯示,2008年,美國每1000例住院病人里就會(huì)發(fā)生8.75例感染。上述的偽膜性腸炎就是由艱難梭菌感染引起的。相比之下,中國目前的艱難梭菌感染病人還不是很多。
楊云生的那個(gè)病人,在經(jīng)過糞便移植以后,病情有了很大改善,從曾經(jīng)的一天腹瀉十余次減少到5次。然而,腸道菌群種類豐富,數(shù)量龐大,究竟是哪些細(xì)菌起了作用,這還需要進(jìn)一步研究。在接下來的幾年內(nèi),楊云生又做了3例病人的糞便移植治療,以期對(duì)內(nèi)在的機(jī)理做更深入的分析。
楊云生是國內(nèi)臨床醫(yī)療上最早開始研究糞便移植的,但在整個(gè)腸道菌群領(lǐng)域,國內(nèi)更早的研究者是上海交通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的微生物學(xué)家趙立平。他的科研故事,曾經(jīng)登上了2012年《科學(xué)》雜志的封面。談起糞便移植,他有更多的“吐槽”。
早在2001年秋,雀巢公司曾經(jīng)委托趙立平做一項(xiàng)腸道菌群的相關(guān)研究。他提出不要用小鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,而是用攜帶著人的菌群的仔豬模型來做這個(gè)試驗(yàn),這樣得到的結(jié)果更容易向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)移。根據(jù)雙方商定,研究獲得的數(shù)據(jù)屬于雀巢,新技術(shù)的產(chǎn)權(quán)屬于趙立平團(tuán)隊(duì)。
趙立平查閱了很多資料,最終選定一個(gè)健康的10歲男孩做菌群的供體。按照厭氧處理的方法,把男孩的糞便制備成移植物,接種給在無菌條件下接生的新生小豬。
研究一度遭遇挫折。他們連續(xù)做了3次菌群移植,80%以上的小豬都發(fā)燒、腹瀉后死亡,模型根本無法建立。解剖以后,研究人員看到,小豬內(nèi)臟有出血點(diǎn),從里面分離到一種細(xì)菌。經(jīng)過鑒定發(fā)現(xiàn)是帶有腸毒素基因的肺炎克雷伯氏菌。經(jīng)過回接試驗(yàn),表明移植菌群后,小豬的死亡是這種病菌引起的。
那么,病菌是從哪里來的呢?
研究人員用針對(duì)腸毒素基因的分子探針,檢查了飼料、籠具、墊料、飲水、空氣,甚至工作服等所有可能與小豬接觸的樣品,都沒有發(fā)現(xiàn)這個(gè)細(xì)菌的蹤影。最后,他們檢查了供體樣品,沒想到,這個(gè)病菌赫然出現(xiàn)在糞便移植物里面。而有意思的是,只有新采集的樣品中有這個(gè)病菌,早前幾批試驗(yàn)用的糞便移植物是檢測不到這個(gè)病菌的。
趙立平的團(tuán)隊(duì)回訪了供體男孩的母親。她告訴研究員,孩子春節(jié)期間吃壞了肚子,腹瀉、發(fā)燒,吃了抗生素病愈。沒有想到的是,雖然他沒有癥狀了,病菌卻在他的腸道里潛伏了下來,讓新生的沒有免疫力的小豬感染并死亡。
這個(gè)問題令他們意識(shí)到,糞便里潛伏著各種各樣的病菌和病毒,不經(jīng)過嚴(yán)格的檢查和預(yù)先接種試驗(yàn),就盲目地把一個(gè)人的糞便移植給另外一個(gè)人是有很高風(fēng)險(xiǎn)的。后來,他們針對(duì)這一問題,建立了一系列的潛在病菌分子檢查、培養(yǎng)檢查以及接種檢查的方法體系,經(jīng)過這樣嚴(yán)格檢查的移植物就再?zèng)]有出過問題。
對(duì)此,楊云生也表示,做糞便移植必須注意供體糞便的安全性。而且,在臨床治療中,由于患者接受糞便移植依然存在著一定程度的心理障礙,他們往往還是傾向于在患者的親屬中尋找供體。比如,在2010年的那位病人,他們采用的是患者兒子的糞便。
其實(shí),根據(jù)趙立平的查閱,最早將糞便用于治療的是中國。東晉時(shí)期(公元300~400年)的葛洪,在其所著《肘后備急方》中,記載了當(dāng)時(shí)用糞清治療食物中毒和嚴(yán)重腹瀉,“絞糞汁,飲數(shù)合至一二升,謂之黃龍湯,陳久者佳”,還記載了用動(dòng)物糞便治療疾病,如“驢矢,絞取汁五六合,及熱頓服,立定”。16世紀(jì),中國明代李時(shí)珍在《本草綱目》中記載了口服糞水治療嚴(yán)重腹瀉、發(fā)熱、嘔吐和便秘等疾病。
10月17日,這個(gè)名為OpenBiome的“糞便銀行”成立于2012年,是一家非營利獨(dú)立運(yùn)營的機(jī)構(gòu),其創(chuàng)辦人為麻省理工大學(xué)博士后馬克-史密斯。OpenBiome負(fù)責(zé)收集、檢測糞便,并為美國122家醫(yī)院提供糞便微生物移植手術(shù)所需的糞便樣本。圖/IC
對(duì)此,楊云生也表示,中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)一直是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的寶庫。中醫(yī)里的很多療法或藥方,之所以被人們認(rèn)為是“偽科學(xué)”,是因?yàn)楝F(xiàn)代科學(xué)還沒有發(fā)展到可以真正揭示它們的階段。中國古代用糞便治病的辦法,看似離譜,但在今天終于找到了圓滿的科學(xué)解釋。
“可如果是中國的科學(xué)家原創(chuàng)性地提出糞便移植這個(gè)療法,就不會(huì)有這么火的效應(yīng),說不定還會(huì)遭到嘲笑。”趙立平感嘆道。
當(dāng)時(shí),經(jīng)過5年的試驗(yàn),趙立平團(tuán)隊(duì)成功地將人的菌群移植到無菌接生的仔豬腸道中,實(shí)現(xiàn)了糞菌移植物制備方法和安全性檢查的標(biāo)準(zhǔn)化,制定了評(píng)估方法,以判斷供體菌群在受體中是否建立,以及對(duì)受體免疫和代謝有何影響的。趙立平的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了4篇SCI論文,并申報(bào)了專利。
但令趙立平意外的是,專利審查員竟然說他們的申請(qǐng)不符合專利法,原創(chuàng)性也不夠,給否決了。在這項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)束后,他看到糞便移植的潛在價(jià)值,還曾試圖找醫(yī)院做臨床試驗(yàn),也沒有成功。論文發(fā)表后,學(xué)生畢業(yè)了,交大農(nóng)學(xué)院搬遷了,飼養(yǎng)小豬的無特定病原屏障系統(tǒng)也就棄用了?!白詈螅@些技術(shù)與無數(shù)中國科學(xué)家做出來的技術(shù)命運(yùn)一樣,被束之高閣,無人問津了。”他不無遺憾的說。
直到2010年,趙立平在歐洲參加學(xué)術(shù)會(huì)議,聽到荷蘭科學(xué)家用糞便移植做肥胖和菌群關(guān)系的研究取得了結(jié)果,后來,又看到同行在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表用菌群移植做艱難梭菌治療頑固性腹瀉的論文,緊接著,糞便移植成為2013年國際十大科技進(jìn)展,趙立平說,“我的‘胸悶程度可想而知?!?/p>
“如今,西方醫(yī)學(xué)界用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如我們的方法,沿襲‘糞便入藥上千年的中醫(yī)方法去做糞菌移植,而且收費(fèi)每例1萬~2萬美金,并大有成為新興產(chǎn)業(yè)的勢頭?!壁w立平感嘆道。
自2004年以來,在《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》以及《美國科學(xué)院院報(bào)》等頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表的有關(guān)腸道菌群與疾病和健康關(guān)系的論文已有上百篇,其他各類生物醫(yī)學(xué)刊物的相關(guān)論文達(dá)上千篇。包括肥胖、糖尿病、癌癥、自閉癥等在內(nèi)的超過50多種疾病都有證據(jù)表明與腸道菌群失調(diào)有關(guān)系,而通過配方營養(yǎng)、益生菌和藥物調(diào)節(jié)菌群預(yù)防減輕疾病的報(bào)道更是如雨后春筍,層出不窮。鑒于自己的“慘痛”遭遇,趙立平呼吁,中國需要盡快集結(jié)力量,對(duì)腸道菌群展開更多更有針對(duì)性的研究。