2024年2月28日Nooij等人在期刊《GenomeMedicine》发表题目为Long‑termbeneficialeffectoffaecalmicrobiotatransplantationoncolonisationofmultidrug‑resistantbacteriaandresistomeabundanceinpatientswithrecurrentClostridioidesdifficileinfection的研究性文章。抗生素的滥用，不仅破坏人体肠道正常菌群，还会导致抗生素耐药性微生物的出现，使人体更容易感染此类微生物，例如艰难梭菌。艰难梭菌可以无症状地存在于肠道中，但也可以在受抗生素影响的微生物群中茁壮成长。艰难梭菌感染（CDI）引起的症状从轻度腹泻到危及生命的假膜性结肠炎不等。
有研究发现，肠道菌群的恢复对于抑制CDI复发（rCDI）至关重要，FMT在抗生素处理后可以恢复肠道微生物区系的多样性，从而防止艰难梭菌芽孢，并可能降低其他感染的风险。
作者通过对87名rCDI患者的追踪研究得到了，FMT前rCDI患者中MDR细菌的丰度高于FMT后，采取FMT治疗措施后多重耐药细菌的患病率也随之下降。且FMT使患者肠道微生物群更像供体，这种菌群的变化并不是短期的，一段时间后患者的菌群多样性与FMT前相比还是更接近供体。同时还发现FMT降低了粪便宏基因组中抗性基因的丰度，但并没有降低其多样性。另外作者也对患者粪便的耐药基因进行了分析，发现超广谱β-内酰胺酶（ESBL）基因的存在。总之，有效的FMT措施是治疗CDI以及rCDI的极其重要的方法之一。
1.供体和患者选择及人群特征
在样本采集期间，荷兰捐赠粪便银行（NDFB）为187例rCDI患者的208次FMT治疗提供了粪便混悬液。从87名患者中，获得了FMT前和短期后的粪便样本，以通过培养测试MDR细菌。22名患者提供了进行培养检测的长期FMT后样本。患者的中位采样时间为FMT前1天、FMT后27天和FMT后801天。通过培养筛选来自15名不同供体的76份供体样本的MDR细菌。对于鸟枪法宏基因组深度测序，使用了63对患者粪便样本，21例LTFU（其中一名未能提供FMT前样本），以及来自11名不同捐赠者的70份捐赠者粪便样本。耐药基因组分析仅包括完整的样品三联体（供体、preFMT和post-FMT），以及具有长期FMT后的样品四联体（如果FMT前和短期后样品均可用）。
2. FMT后多重耐药细菌的患病率下降
对FMT前后15名供体和87名患者的粪便样本培养物进行了MDR细菌携带情况评估。1例供体有MDR细菌阳性样本（1/15=6.7%），其中无一用于FMT。在FMT前，20/87（23.0%）例患者中至少检测到一种MDR细菌。FMT后3周，定植率降至10/87（11.5%;p=0.0075），其中7种MDR细菌在FMT前也被检测到。从长期来看，2/22的定植保持相似（9.1%;与FMT后短期相比，p=0.16）。LTFU中存在的两种MDR细菌均为产ESBL大肠杆菌。在短期FMT后样品中也检测到大肠杆菌。在提供长期样本的患者亚组中，观察到的情况一样，FMT后定植没有减少（FMT前5/22=22.7%，FMT后4/22=18.2%;p=0.56）。作者也比较了MDR细菌定植与CDI复发的数据进行综合分析，但发现这些数据太少，无法提供有统计学意义的结果。
3. 多重耐药全基因组测序及与宏基因组学的比较显示，rCDI患者FMT前的MDR细菌丰度高于FMT后
对24株多重耐药细菌的培养分离株进行了全基因组测序。在除一个基因组之外的所有基因组中，都能检测到与耐药表型相关的ARG。此外，作者将宏基因组读数映射到组装的分离基因组，发现FMT前的rCDI患者中MDR细菌的丰度高于FMT后的丰度（p=0.0159）。作者在不同深度的宏基因组中检测到了近乎完整的MDR分离株基因组。宏基因组中只有一个弗氏柠檬酸杆菌基因组被覆盖不到一半（43%）。然后，作者将WGS数据中检测到的抗性基因与宏基因组数据中检测到的抗性基因进行比较，以估计宏基因组测序相对于培养的敏感性。发现培养分离株的这些抗性基因也存在各自的宏基因组中。此外，患者P44的宏基因组数据表明，在FMT前的样本中存在产ESBL的大肠杆菌，而培养物仅在FMT后的粪便中检测到。
4. FMT使肠道微生物群更像供体，并减少肠杆菌。
为了更深入地了解FMT如何影响肠道微生物群，作者使用MetaPhlAn4分析了供体和受体的粪便宏基因组。供体的微生物群主要以芽孢杆菌门、拟杆菌门和放线菌门为主。肠杆菌存在于26/70供体粪便中（37%）的丰度为~0.01%。在FMT之前rCDI患者的放线菌门和拟杆菌门的出现率要低得多，而变形菌门通常占主导地位，肠杆菌存在于所有FMT前患者粪便中。FMT后不久，肠杆菌的患病率下降到58/63（92%;p=0.0253），丰度也下降（p<0.0001）。在FMT后的长期内，肠杆菌的患病率没有变化（18/21=86%;与FMT后3周相比，p=0.655），但丰度进一步下降（调整后的p=0.025），并且不再与供体的区别（p=0.09）。
作者使用PCA进一步研究了供体和患者宏基因组的物种组成。患者物种组成在所有时间点都与供体不同（PERMANOVA：总体p=0.001，FMT前p=0.003，FMT后p=0.014，LTFUp=0.014;PERMDISP：p<0.0001）。然而，在FMT之后，患者的微生物群与供体的微生物群更相似（p<0.0001）。从长远来看，FMT受体的物种组成远离了供体的物种组成（FMT与LTFU后调整的p=0.0008），但仍然比FMT之前更像供体（调整后的p=0.002）。
然后，作者比较了供体和患者宏基因组的物种谱之间的α多样性。在FMT之前，供体的物种丰富度和香农多样性高于rCDI患者（p<0.0001），而FMT后的患者（p<0.0001）急剧增加至供体所见的水平（p>0.1）。从长期来看，丰富度和香农指数保持高位。辛普森均匀度，在供体和患者之间没有差异（p>0.3）。总体而言，作者的数据显示了rCDI患者多样性较低、FMT供体多样性高以及FMT后患者多样性增加的预期模式。FMT后，患者肠杆菌的患病率和丰度均有所下降。
5.FMT降低了抗性基因的丰度，但没有降低其多样性.
基于使用相同的宏基因组测序数据，作者运用定制组装的方法确定了抗性组。作者使用PCA量化了供体和患者之间抗药性组成的差异。供体们具有相似的耐药组，并且通常具有相同的氨基糖苷类、二氨基嘧啶和四环素耐药性ARG，而rCDI患者具有非常不同的耐药组（PERMANOVA，p=0.003；PERMDISP，p<0.0001）。其中β-内酰胺和氟喹诺酮耐药性的不同ARG以及多药外排泵很普遍。FMT后，患者的耐药组向供体样成分的转变是可见的（p<0.0001），尽管它仍然与供体不同（p=0.003）。在长期随访中，与FMT后3周相比，抗性组与供体的相似性既没有增加也没有减少（p=0.123），并且与供体的仍有统计学差异（p=0.012）。
作者发现，FMT之前的患者的粪便宏基因组中比捐赠者有更多不同的耐药基因（p<0.0001；）。FMT后，患者的耐药组丰富度没有变化（p>0.1），并且仍然高于供体（FMT后短期：p<0.0001；长期：p=0.0002）。FMT前患者的抗性基因总丰度也高于供体（p<0.0001），但与抗性组丰富度相反，FMT后不久患者的丰度下降（p=0.0003）。从长远来看，丰度进一步降低（p=0.02），尽管丰度仍然高于供体（p=0.02）。香农指数结合了丰富度和丰度，同样显示与捐赠者相比，rCDI患者的耐药组多样性更高，并且FMT后有所下降。辛普森均匀度显示供体和患者之间没有统计学差异（p>0.1），但表明FMT后患者的耐药组多样性下降（p=0.017）。总之，FMT似乎通过降低ARG的相对丰度来改变受体中抗性组的多样性。
6.预测的质粒介导的抗生素耐药性仍然很高
作者假设FMT后耐药组的相对持久性可能与质粒有关。为了测试这一点，作者使用了ViralVerify的质粒预测算法，并评估了哪些带有抗性基因的重叠群可能来自染色体，哪些来自质粒。大多数（4567/6662或68.6%）抗性基因预计源自染色体，其中400个（6%）可能源自质粒。其余1695个（25.4%）带有ARG的重叠群无法可靠地分类为质粒或染色体。与染色体抗性不同，染色体抗性遵循一般抗性组模式并在FMT后下降，发现rCDI患者中源自质粒的ARG的抗性组丰富度、丰度和多样性高于供体，并且在FMT后仍保持较高水平。FMT（p≤0.01）。这种效应在FMT后持续长达3年，表明FMT可能不会显着影响质粒介导的抗生素耐药性。
总的来说，这篇文章通过对FMT措施治疗CDI患者后长期的追踪研究，进一步阐述了FMT方法治疗CDI等肠道疾病的重要性，也为评估FMT控制易感患者感染抗生素耐药性菌的可行性铺平道路。
参考资料:粪便微生物群移植对复发性艰难梭菌感染患者的多重耐药菌定植和耐药组丰度的长期有益影响