把人類大便做成凍幹再裝進膠囊,醫生正在研發可以治療多種頑疾的“超級新藥”_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育1小时前

撰文 | 劉六七
審校 | Ziv
多虧了冷凍乾燥技術,我們可以在户外沖泡出濃郁的咖啡,也可以在辦公室製作帶有果肉的橙汁。隨着凍幹技術進入醫學界,我們未來還能足不出户,在家還原出新鮮的……粑粑。
先別笑,這真的是正經研究!
在英國,一支科研團隊正試圖利用大便凍幹,應對病原體抗藥性給人類健康帶來的威脅。

凍幹技術是一種將物料凍結後,在真空環境中使冰直接昇華成水蒸氣,實現物料脱水乾燥的方法(圖片來源:empire freezing drying)
當我們因細菌感染生病時,有時會使用抗生素治療。但在治療過程中,病原體細菌可能會發生基因突變,使抗生素對其失效,這就是所謂的細菌耐藥性。當一種病原體細菌同時對多種抗生素具有耐藥性時,它就成為了醫生口中的“超級細菌”。
很多超級細菌棲息於人類腸道中,當其他菌羣被抗生素殺得潰不成軍時,超級細菌卻憑藉着耐藥性“獨領風騷”,越來越強。這導致患者的病症屢治不愈,反覆發作,甚至到最後無藥可醫。

這是一台小型凍幹機,科學家在乾燥真菌孢子試劑(圖片來源:Wikipedia by Susato)
看似無解之時,科學家發現一個健康的腸道菌羣系統會抑制超級細菌增長,將其控制在相對安全的水平。那麼,如何才能將正常運作的腸道菌羣植入患者體內呢?
科學家將目光聚焦到了健康人羣的大便上。
大便治腹瀉
看似奇葩的大便凍幹並非毫無來由,它的源頭可以追溯到十多年前治療艱難梭狀芽孢桿菌感染時興起的“糞便微生物移植術”。
2009年初,79歲的瑪麗恩因為患上憩室炎,去美國羅德島州的醫院看病,醫生為她開了幾副抗生素類藥物。吃了幾周後,瑪麗恩開始出現嚴重腹瀉。經診斷,醫生髮現她不幸被艱難梭狀芽孢桿菌感染。

大便樣本中的艱難梭菌(圖片來源:Wikipedia by CDC)
艱難梭狀芽孢桿菌(以下簡稱艱難梭菌)原本是人類腸道內的正常菌羣成員,但當不規範使用抗生素時,可能會導致腸道菌羣失調,艱難梭菌大量繁殖。艱難梭菌感染的主要症狀是腹瀉和腸炎,嚴重時,患者甚至需要坐輪椅和穿紙尿布。
瑪麗恩不得不開始治療新病,於是,醫生又為她開了幾副常用的廣譜抗生素。剛開始服藥時,腹瀉確實有所緩解,但停藥幾天後,症狀便重新出現。這樣來來回回跑了4次醫院後,醫生對瑪麗恩説他已經用盡了所有辦法,建議她去找布朗大學醫學院的科琳·凱莉聊聊。

萬古黴素和非達黴素是治療艱難梭菌感染的常用抗生素(圖片來源:網絡)
那時,科琳正在嘗試一種治療艱難梭菌感染的新方法。
她對瑪麗恩説,人類腸道中的有益菌羣會維持一個微妙平衡,從而防止病原體細菌失控。當使用抗生素時,這種平衡會被暫時打破,但過一段時間後通常能自行恢復。瑪麗恩的腸道菌羣失去了自動復原的能力,所以可以將健康人的糞便稀釋後植入她的腸道,重建健康的腸道環境。這種方法叫糞便微生物移植。
被疾病困擾的瑪麗恩決定試一試,並將49歲的兒子選為供體來源。科琳先確認收集到的糞便符合衞生標準,然後將其稀釋,接着用結腸鏡檢查設備將新鮮糞便噴射進瑪麗恩的腸道。兩天後,瑪麗恩的腹瀉停了下來,而且再也沒復發過。

實際上,瑪麗恩康復時,已經有醫生開始使用糞便移植技術治療艱難梭菌感染。但由於當時缺乏對該方法的正經研究,不少醫護人員對其持懷疑態度,或單純覺得它噁心。
2013年,《新英格蘭醫學雜誌》發表了首個針對糞便移植技術的隨機對照試驗,證明了其有效性。在16名接受糞便移植的患者中,13人在接受一次移植後痊癒,2人在接受兩次移植後痊癒,有效率達94%,遠超抗生素療法。

糞便微生物移植流程的大體圖示(圖片來源:MDPI)
後續,隨着越來越多實驗結果公佈,英國、美國、法國等國家的醫療監管機構,陸續批准了糞便移植療法。大便開始變得具有醫療價值。
大便戰超級細菌
雖然艱難梭菌是人類腸道的原住民,但在某些方面,它很像對多種抗生素具有耐藥性的超級細菌。很多超級細菌棲息於腸道中,當它們意外出走時,還可能造成尿路或血液感染。因此,將腸道中的超級細菌清除掉,無疑是最好的預防和治療方法。
一支來自英國的研究團隊,從糞便微生物移植技術中得到啓發,試想能否用類似方法解決病原體抗藥性給人類健康帶來的威脅。這項研究發表在了7月的《感染》期刊上。

新研究共招募到41名受試者,他們在過去半年內都有被超級細菌感染的經歷。其中,20人作為對照組服用安慰劑,21人服用大便凍幹膠囊。
大便凍乾的來源是專門的“糞便銀行”,研究者先對每塊糞便進行檢測確保不含任何有害微生物,然後取出糞便中未完全消化的食物殘渣,最後通過冷凍乾燥技術將它們變為粉末,再封裝進膠囊中。這種膠囊外殼能順利挺過胃部,到達腸道後才開始溶解。

實驗中使用的大便凍幹膠囊(圖片來源:GSTT)
結果發現,雖然兩組受試者腸道中的超級細菌含量均有所下降,但“大便凍幹組”下降得更加突出。此外,和試驗前相比,服用大便凍乾的受試者腸道菌羣變得更加豐富,這意味着對病原體擁有更強的抵抗力。一個月後,他們的腸道中甚至還能檢測出供體的細菌。
該文章的作者之一布萊爾·梅里克認為,此次試驗的小規模成功,為今後更大規模的研究奠下了良好基礎。如果大規模試驗同樣證實大便凍幹有效,那麼可能會為超級細菌的治療和預防帶來突破性變革。

文章領銜作者布萊爾·梅里克,倫敦蓋伊與聖托馬斯醫院研究員(圖片來源:網絡)
筆者私以為,此次新試驗最成功的地方在於大便凍幹,畢竟之前的糞便移植有些過於“直白”:大便需要在6小時內移植;湯湯水水的狀態難免讓人感到反胃;有些機構還是用鼻導管將新鮮大便輸進腸道,雖然導管密閉不會漏味……
不過這樣一則針對162名患者的調查又改變了我的看法。在僅看療效時,85%的受訪者(138人)選擇接受糞便移植,當被告訴該方法的本質就是接受陌生人的新鮮大便時,僅有為數不多的16人改為使用抗生素。

2050年,預計全球每年有191萬人死於抗生素耐藥性感染(圖片來源:網絡)
確實,在備受疾病長期折磨時,只要有痊癒的希望,人們大概都願意奮力一搏。在生命面前,任何困難都顯得不值一提。
如果有需要的話,你能接受大便凍幹嗎?
參考資料:
[1]https://www.journalofinfection.com/article/S0163-4453(25)00098-2/fulltext
[2]https://www.scientificamerican.com/article/swapping-germs/
[3]https://www.wired.com/2013/01/fecal-clinical-trial/
[4]https://www.bbc.com/news/articles/clyge290l4xo
[5]https://theweek.com/health/poo-pills-and-the-war-on-superbugs