昨天我們介紹了一家研究糞菌移植（FMT）療法的微生物組公司——Finch Therapeutics 公司，今天我們再次關注 FMT。
（關於 Finch Therapeutics 公司的更多內容，推薦閱讀：獲全球最早專利，握 5 萬人 FMT 數據，這家公司做藥如何？）
雖然我們常常能看到 FMT 的報道，看似只是將一個人的糞菌移植到另一個人身上，但實際上，背後的操作過程並非那麼簡單。
尤其是在去年發生了 2 起由於 FMT 造成的耐藥性大腸桿菌的侵襲性感染事件後，大家對 FMT 安全性更是高度關注。
那麼要如何確保 FMT 供體是健康的？FMT 產品要做哪些篩選檢查？如何保證最終的產品具有效果？
今天我們結合 Cell子刊發表的Regulatory Considerations for Fecal Microbiota Transplantation Products，特別撰寫此文。希望該文能夠為讀者帶來一些幫助與啟發。
FMT引發的討論
近年來，我們對腸道菌群在健康和患病人群中所發揮的作用有了更深入的瞭解，並且逐漸開始嘗試通過調控微生物來治療不同的疾病，其中研究得最充分的問題之一就是對複發性艱難梭菌感染的預防。
而在預防艱難梭菌感染復發的諸多治療方法中，最受關注就是糞菌移植（FMT）療法。
FMT 作為一種應對多種疾病的潛在干預措施，正在被廣泛研究。無疑，FMT 為我們帶來了巨大的驚喜，但是在 FMT 實施過程中，也產生了一系列有關效力和安全性的問題。
2013 年， FDA 和 NIH 舉辦了一場以 FMT 為主題的聯合研討會，參會人員包括臨床醫生、研究人員、公眾和政府僱員等。
在這次研討會上，FDA 指出：任何用於艱難梭菌感染治療或預防的 FMT，以及相關用於評估安全性和效力的臨床研究，都應接受 FDA 監管。
此次研討會之後，FDA 的生物製品評價與研究中心（CBER）立即發佈了一份要求產業界即刻執行的指導文件。
目前為止，FDA 已發佈了兩份與 FMT 相關的行業指導文件草案，最近的一份文件於 2016 年發佈（FDA, 2016）。不過，目前，尚未執行 2016 年的指導文件，因為 FDA 仍在評審和認真考慮大家對 2016 年發佈的行業指導文件草案的反饋意見。
那麼 FDA 都對 FMT 產品有哪些建議？我們應該如何篩選合適的供體呢？在生產 FMT 產品的時候應該注意哪些問題？又要如何檢測產品的效力呢？
讓我們一一來解答這些問題。
糞便供體如何篩選
在研究 FMT 治療疾病時的安全性和效力時，研究發起人最盼望的，毫無疑問，是能夠招募到健康的糞便供體。而確定捐獻者的健康狀況，通常要使用到多種考核方式，包括健康問卷、血液檢測和直接糞便檢測。
2019 年 6 月，FDA 發佈了一項安全警告，告知醫療服務提供者和患者：使用 FMT 可能會導致嚴重的甚至危及生命的潛在感染風險。
因為有兩名接受 FMT 治療的免疫缺陷患者都出現了耐藥性大腸桿菌的侵襲性感染，而其中一名患者因感染而死亡（FDA/CBER,2019a）。
此外，由於這些嚴重的不良反應，FDA 提出，任何 FMT 的研究都需要增加額外的保護措施，並且還通知所有新藥研究（IND）申請人要加入多重耐藥微生物風險（MDRO）檢測。
同時，這些增加的篩選和檢測程序也傳達給了非 IND 申請者（FDA/CBER, 2019b）。
具體地，這些篩選包括：排除暴露於相關微生物的高風險個體（例如，衛生保健工作者、近期有住院史的個體、定期拜訪醫療診所或從事醫療旅遊的個體）以及檢測糞便相關微生物。
在安全警告發布後，FDA 收到了很多有關如何使用個體捐贈的糞便的諮詢，主要關於在對供體進行全面的篩選、糞便檢測和多重耐藥微生物檢測時，有何推薦規範。
表 1 提供了一份血液和糞便檢測清單，這些檢測通常決定了一個人是否有資格成為糞便供體。
不過，由於各種原因，某項特定研究的供體檢測方法可能與這份清單不一致，影響結果的因素包括所研究的病症不同和所關注的患病人群的差異等，但供體檢測方法的宗旨都應該是將 FMT 受體的感染風險降到最低。
另外，當新的致病菌出現時，該列表應該及時得到更新。
除了確定具體的檢測內容以外，還應該確定供體血液和糞便檢測的時間點，以最大程度地減少錯過感染或相關生物短暫定植的可能性。
在某些情況下，對個體捐獻者的血液和糞便進行定期的檢測就足夠了。但是，某些研究可能就需要對供體所提供的每一份糞便都進行檢測。這通常要求以高於 60 天/次的頻率，週期性地對供體糞便和血液的所有潛在病原菌進行檢測。
然後，只有在確定所有的檢測結果為陰性時，基於這些糞便所製造出來的 FMT 產品才可進行檢疫隔離。在最後一批捐贈的糞便收到的 14 天后，還要進行 HIV 病毒檢測。只有檢測結果全部為陰性，這些糞便才可獲准被使用。
生產過程中的注意事項
有了合規的糞便後，就需要我們確定生產方法以獲得 FMT 產品。在確定最佳生產方法時，我們需要綜合考慮多種因素。給藥方式（如採用液體藥物還是膠囊），所研究的病症的具體情況以及與該疾病或症狀相關的細菌家族都在這些考慮因素內。
毋庸置疑的是我們應該積極採取措施以確保細菌的活力，尤其是那些被懷疑對某個特殊病症有非常重要作用的細菌。
例如，許多研究已經報道，在克羅恩病和炎症性腸病患者中，普氏糞桿菌的減少與疾病有關，這表明這種微生物可能具有治療作用（Caoet al.,2014; Hedin et al.,2017; LopezSiles et al., 2018; Sokolet al.,2008）。
因為這種微生物對氧氣非常敏感（Duncan et al., 2002），所以在糞便收集和處理過程中，應該要採取額外措施保護排洩物不受氧氣破壞，以確保最終的 FMT 產品中含有這種微生物，這可能有利於提高治療效果。
不過，在大多數情況下，我們所感興趣的糞菌可能尚未完全被鑑定或甄別出來。所以，在這種情況下，我們更要妥善保存好糞便樣本，通過不讓樣本暴露於氧氣中，來儘可能地保有更多的活細菌，以保護供體糞便微生物的完整性。
評估暴露於氧氣後糞便微生物組存活率變化的多項研究發現，厭氧菌的數量減少時，糞便微生物群落結構會發生顯著改變（Chu et al., 2017; Papanicolas et al., 2019）。這些研究表明，在正常有氧條件下進行生產時，FMT 產品的功效可能會受到影響。
如果 FMT 產品在使用過程中涉及到冷凍或溶解，那麼我們還必須考慮其它因素。必須確定最佳存儲條件，包括選擇合適的緩衝液種類、適宜的溫度和所允許的存儲時間等。因為這些因素對產品保質期來說很關鍵。
由於不同細菌的細胞膜和細胞壁的生理狀態差異巨大，因此某些微生物可能會對反覆凍融和凍乾的反應更加敏感。故而，以所研究的病症為出發點，因地制宜地確定操作過程所使用的最佳反應條件顯得尤為重要。
評估產品效力
另外，FMT 產品還需要確定某項試驗方法作為評估產品效力的方案，具體來說，這個方案要能確定最終產品中總體活菌的數量。
常見方法是通過梯度稀釋和平板培養的方法，測定單位劑量藥品中的總活菌菌落形成單位（CFUs）。
雖然這種方法並不能測定產品中的微生物總量，因為其中的一些微生物並不能在試驗所提供的培養基類型和培養條件下生長，但它卻提供了一個預估細菌活力的方法。
而且選擇此種方法，允許我們在不同的時間節點或使用不同的培養方法比較產品效力。
評估 FMT 產品效力的另一種可選方案是使用膜不通透性染料來鑑定樣本中的活菌和死菌。通過顯微鏡鏡檢或者流式細胞術檢測的方法，計算排斥染料的細菌的數目，也就是活細菌數，來計算總活菌數。
其它的效力測定方法還包括基於 qPCR 技術的方法等。
然而，上述方法可能都不夠精確。為了能夠準確區分活菌和死菌，我們或許需要尋找新的解決方案，一種可能的解決辦法是使用已發表的基於丙二嗪（PMA）的方法（Chu et al.,2017; Papanicolas etal., 2019）。
總之，無論選擇何種方法來評估產品效力， 我們都應制定和設計一個產品穩定性測試項目，內容包括隨著時間的推移評估產品效力的變化，以及提供充分的數據證實，至少在計劃的時間內，該產品可保持原有的效力不變。
FMT的未來
FMT 產品的合規生產，並確保其在臨床試驗中的安全性和效力很重要。
不過，由於 FMT 產品是通過改變腸道菌群來達到治療疾病的目的，因此，我們還要重點考慮生產過程會如何改變產品中單個菌種的活力，以及這些改變對產品的安全性和效力帶來怎樣的影響等問題。
雖然目前 FMT 產品還面臨著諸多挑戰，但是相信隨著微生物組研究的不斷進步和檢測方法的不斷突破，FMT 產品的生產會越來越成熟。
參考文獻：
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本文核心內容編譯自：
Carlson Jr, Paul E. "Regulatory considerations for fecal microbiotatransplantation products." Cell Host & Microbe 27.2 (2020): 173-175.
作者｜Paul E.Carlson Jr
編譯｜朱國利
審校｜617
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