在2022年初，休斯顿的MD安德森癌症中心开始招募患有晚期疾病的患者参加一项独特的临床试验。
这些患者只剩下几个月的生命，并且已经尝试过所有其他治疗方法。该中心的肿瘤学家为这些患者提供了一个机会，看看通过将粪便移植到结肠中来调节他们的肠道微生物群是否能够改善他们对免疫疗法的反应。
尽管存在各种风险，但在科克大学学院教授、世界领先的肠道专家之一弗格斯·沙纳汉看来，调节微生物群可能代表着癌症医学的一个全新前沿。
几年前，他被邀请到纽约市的纪念斯隆-凯特琳癌症医院做演讲，在那里，肿瘤学家展示了数据，表明接受骨髓移植后的血液癌患者的预后很大程度上取决于其肠道微生物群的多样性。
“他们有确凿的数据，”沙纳汉说。“肠道微生物多样性高的患者比低多样性的患者表现要好得多。这是一个巨大的差异。”
现在，休斯顿的试验将展示通过增加微生物群的多样性可以实现什么。
十五名患者将接受来自所谓的“超级捐赠者”的冷冻干燥胶囊，这位女性曾通过免疫疗法治愈了她的癌症。
理论是，她肠道中的细菌混合物增强了她的治疗反应，并可能在其他人身上也产生同样的效果。
在两名患者中，胶囊取得了成功。一名53岁的小肠癌患者，癌细胞已转移到多个器官，他在接受粪便移植后重新开始免疫疗法并被治愈。另一名患者进入了长期缓解期。
根据领导这项试验的肿瘤学家迈克尔·奥弗曼的说法，这表明肠道微生物群能够使身体的免疫系统对免疫疗法更加敏感，从而帮助提高其识别和攻击癌细胞的能力。
“肠道内的物质与免疫系统之间的相互作用非常惊人，”他说。
虽然此类移植在癌症医学中仍处于高度实验阶段，但沙纳汉认为它们在未来可能会发挥重要作用。
“许多癌症利用免疫系统的一些开关来关闭自身，而癌细胞可以访问这些开关，”他说。“我们现在有了新的免疫疗法，可以反击并防止这种情况发生，这就是通过微生物群增强免疫系统可以产生重大影响的地方。”
然而，癌症治疗只是粪便移植正在探索作为新治疗选项的众多医学领域之一。
黄汤
在过去十年中，将一个人的粪便转移到另一个人的结肠用于医疗目的的概念引起了极大的兴趣，但沙纳汉解释说，这一做法实际上已有数千年的历史，起源于中国古代医学。
“人们对于粪便移植这个概念感到有点兴奋，认为粪便可以具有治疗作用，”他说。“但记录显示，早在明朝时期就已经使用这种方法。他们称之为‘黄汤’。”
最近，这种移植在严重艰难梭菌（C. difficile）感染的治疗中找到了一个明确的医学定位，这是一种已知的医院超级细菌，可以在老年患者接受抗生素治疗后接管他们的肠道，导致危及生命的并发症。
粪便移植现在已被监管机构批准作为C. difficile感染的主流疗法。
在过去五年里，爱尔兰的微生物学家一直在努力在全国范围内建立一个“粪便银行”，以方便在爱尔兰医院进行这些移植。
“粪便移植在绝大多数这些病例中都证明是有效的，”沙纳汉说。“老年人会因为C. difficile而患上严重的疾病，因为他们肠道中的抵抗力很小。”
鉴于肠道微生物群在无数慢性疾病中的作用，世界各地的研究人员一直在探索粪便移植在其他疾病中的潜力，包括神经系统疾病、代谢和免疫系统并发症。已经在多发性硬化症、肠易激综合症甚至帕金森病等疾病中进行了临床试验，尽管目前还没有在爱尔兰进行。
科克大学学院APC微生物组爱尔兰研究中心的生态学、食品和微生物组教授延斯·沃尔特最近与加拿大阿尔伯塔大学的研究人员合作，进行了一项试验，测试了粪便移植和纤维补充剂在严重肥胖和代谢综合征患者中的效果。
然而，尽管研究在胰岛素敏感性方面取得了一些改善，沃尔特质疑当前形式的粪便移植是否可以成为非致命性慢性疾病的可行疗法。
“胰岛素的影响非常小，而且可能是暂时的，”他说。“你可能需要每四到八周重复一次才能维持这些效果。”
尽管这可以做到，但沃尔特的顾虑来自于粪便移植的一些已知安全问题。虽然用另一个人的细菌调节肠道可以带来好处，但也伴随着自己的危险。
风险因素
长期以来，粪便移植的主要担忧是将一种新的、可能有害的病原体意外转移到另一个人的肠道中的风险。
然而，沙纳汉和其他人认为，由于现代技术可以筛选粪便样本并精确评估其中的微生物，这一担忧现在已经不那么重要了。
据科克大学和APC微生物组爱尔兰研究中心的微生物学家利亚姆·奥马洪尼教授说，更大的风险是以一种无意中使脆弱个体更容易患上另一种慢性疾病的方式调节他们的微生物群。
“你可以转移心血管代谢障碍、免疫功能障碍、焦虑、抑郁、中枢神经系统问题、过敏的风险，列表几乎是无穷无尽的，因为微生物群对所有这些都有贡献，”奥马洪尼说。
“我们从动物研究中知道，有一些可转移的特征会传递风险。例如，如果你将一个食物过敏儿童的粪便移植到一只老鼠身上，你可以在那只动物身上诱导出食物过敏。”
沙纳汉还指出，有一种真正的危险是，将已经患有多种硬化症或肠易激综合症的人暴露于更大的特定癌症风险中。例如，他说粪便移植可能含有幽门螺杆菌，这是一种已知的胃癌致病菌。
“不仅如此，某些肠道细菌群与结肠癌风险有关的证据也很强。”
粪便移植对于C. difficile感染来说是一个救命的突破，并且在治疗对现有治疗无效的患者方面具有潜力。然而，为了推动这一领域的发展，使其更安全并适用于更广泛的疾病，沙纳汉和奥马洪尼都认为需要一种更精细的方法。
新技术
在试验之后，MD安德森癌症中心与一家名为Kanvas生物科学的初创公司合作。该公司开发了一种名为HiPR-FISH的新技术，能够精确定位不同肠道微生物群之间的关键关系。通过这种方法识别超级捐赠者粪便中的关键细菌群体，并实现对免疫疗法的强大反应，Kanvas生物科学现在已经分离出这些菌株，并将其放入单一药丸中。
这将在该中心及其他北美医院进行进一步的临床试验，以观察其是否能在更大范围内增强对免疫疗法的反应。
沙纳汉说，这种做法代表了未来。
“我认为我们目前进行粪便移植的方式不太可能有长远的未来，”他说。“它太粗糙了。就像给人们黄色汤而不了解汤的成分。”
相反，沙纳汉说我们需要研究成功的粪便样本，识别相关微生物，并进行实验以了解它们如何实现这些变革性变化。
“目前，即使来自同一个人，粪便样本也可能因每次排便而大不相同，”他说。
“我们需要提供定义明确的微生物群，这样星期一的粪便移植和星期二的粪便移植是一样的。”
直到最近，这在技术上仍然很困难，但随着科学对肠道细菌及其功能分析能力的不断提高，沙纳汉预测不久我们将能够像提供药物和疫苗一样，向癌症患者或免疫系统或代谢疾病患者提供特定的微生物组合。
“这将涉及分离重要的生物体，在实验室中培养它们，研究它们，并将它们重新组合成一种我们知道它们能做什么和不能做什么的组合，而不是一种粗略的汤。”
“虽然还有物流上的障碍需要克服，但我们已经有学术和商业团队在这方面取得了很大进展，我认为这不会花很长时间。”
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