技术与流程
量化精准FMT(pFMT®)是 KPH3M401 肠道粪菌移植的精准化技术升级方案——技术原理、AI 个性化分析、适应症与流程
肠道菌群影响健康的三大机制
肠道菌群通过以下三条途径与人体各系统相互作用
代谢轴
肠道菌群是人体第二大代谢系统,通过产生短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)、参与胆汁酸代谢、产生维生素等途径调节代谢功能。
丁酸 — 促进肠上皮细胞增殖,维持屏障完整性
丙酸 — 抑制肝脏糖异生,改善胰岛素敏感性
胆汁酸代谢 — 调节脂质代谢和葡萄糖稳态
色氨酸代谢 — 通过 AHR 影响肠-脑-免疫信号
免疫轴
肠道菌群塑造 T 细胞分化,平衡 Th1/Th2/Th17/Treg,刺激抗菌肽和分泌型 IgA 产生。
脆弱拟杆菌多糖 A — 促进 Treg 细胞生成,抑制炎症
菌群失调 — 导致屏障损伤和 LPS 易位
免疫检查点 — 肠道菌群组成与免疫检查点抑制剂疗效相关
脑肠轴
肠道菌群通过迷走神经、免疫因子、代谢产物和神经递质影响大脑功能。
5-羟色胺 — 约 90% 由肠道生成,受菌群调控
神经递质 — 部分肠道细菌可产生 GABA、多巴胺前体
血脑屏障 — 丁酸和丙酸促进其完整性
抑郁症 — 患者丁酸产生菌显著减少
精准的四重体现
从检测到配方到治疗,全链路精准可控
检测精准
高覆盖度宏基因组测序,精准定位菌群结构与功能缺口(KO/通路缺失)
模型精准
基于 40,000+ 例样本构建 422+ 种疾病模型,覆盖 116+ 种疾病,映射可干预功能靶点
配方精准
AI 补菌算法(FCMA + DML 双算法)搜索最优菌群组合,兼顾定植概率和菌群互作
闭环精准
动态调整配方,形成个体化闭环
AI 个性化分析流程
五步实现从检测到干预的精准闭环
标准化采样
采用量化专属粪便采集套装,室温运输至标准化测序实验室
宏基因组测序
高覆盖度测序平台,获取菌群结构和功能注释(KO、代谢通路、耐药基因、毒力因子等),定位功能缺口
AI 补菌配方
FCMA 功能弥合算法 + DML 疾病数据模型库双轴决策,从 12.5 万株安全菌库中计算最小有效菌群组合(含丰度比)
制剂与质控
GMP 级制剂生产、胶囊制备、批次质检、留样备查
双轴耦合决策
pFMT 配方设计不由单一层面决定
疾病层面
疾病具有高度一致的功能缺陷模式
个体层面
同一疾病不同患者存在个体差异(用药史、宿主免疫、饮食等)
量化精准FMT 三大技术支柱
- 来源于多元健康供体,经测序鉴定 12.5 万株非冗余菌,对已知人类肠道微生物群的覆盖率达 99.48%
- 每株菌独立档案:全基因组、功能注释、毒力排查、耐药谱
- 供体覆盖多元健康人群:百岁老人、运动员、航天员、少数民族等
- 分布式交叉存储,三段断电应急
- -86°C 超低温保藏,定期复苏活性验证
- 持续突破:1000+ 微生物物种 / 100+ 潜在新物种
- 云原生生物信息学计算系统:3328 亿次/秒
- 0 人工介入全自动流程
- 4475 Tb 私有数据量
- 422+ 种疾病模型(覆盖 116+ 种疾病),93,235 例私有疾病数据
- AI 双算法:FCMA(功能弥合算法)+ DML(疾病数据模型库)
- 全自动化事件驱动分析管线,端到端闭环交付
- GMP 级万级洁净环境,关键工序 B 级洁净区(动态沉降菌 ≤ 5 CFU/皿)
- 标准化制剂与灌装工艺,精确控制制剂参数与冻干工艺
- 全程数字化追溯:气体组分、介质参数、温湿度全程记录
- 柔性生产:智能制剂调配平台
- Class A 级洁净环境,杂菌污染率趋零
- 菌粉活性达行业一级标准
适应症
pFMT 已在多类疾病的临床应用中积累真实世界观察数据
| 类别 | 适应症 |
|---|---|
| 消化系统 | 艰难梭菌感染(CDI)、复发性/难治性 CDI、溃疡性结肠炎、克罗恩病、肠易激综合征、微生态失调性便秘、慢性腹泻/放化疗腹泻、菌群失调相关腹泻、肝硬化 |
| 代谢相关 | 代谢综合征、2 型糖尿病、肥胖(BMI≥28.0)、代谢性脂肪肝、高脂血症、痛风(高尿酸相关) |
| 肿瘤相关 | 肿瘤免疫治疗增敏(抗 PD-1、CAR-T 配合)、放化疗所致肠炎、肿瘤免疫反应受限(微生态导致) |
| 免疫相关 | HIV 免疫重建、自身免疫性肝炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、类风湿性关节炎、免疫介导性骨关节炎、过敏性皮炎/特应性皮炎、特发性血小板减少性紫癜、移植物抗宿主病 |
| 神经系统 | 帕金森病、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症(渐冻症)、癫痫 |
| 精神系统 | 自闭症谱系障碍、焦虑症、抑郁症、多动症、抽动综合征 |
无抗生素肠道准备
pFMT 以聚乙二醇(PEG)替代抗生素进行清肠准备,避免微生物耐药累积风险
普通方案:抗生素清肠
普通粪菌移植通过抗生素清除受体原有菌群,为供体菌群制造“生态位空缺”。但抗生素在杀灭敏感菌的同时,施加了强烈的选择压力。
- 敏感菌大量死亡,耐药菌存活并增殖,肠道耐药基因丰度上升
- 耐药基因通过质粒、转座子等可移动元件在菌群间水平转移
- 菌群多样性遭受破坏,部分功能类群难以恢复至处理前水平
- 多次治疗时,耐药风险随暴露次数累积叠加
pFMT 方案:PEG 物理清肠
pFMT 改用聚乙二醇(PEG 3350)进行肠道准备。PEG 为高分子量惰性聚合物,以渗透性物理机制完成肠道排空,不涉及任何生物杀伤。
- 将水分保留在肠腔中,以物理方式增加肠内容物体积、促进排空
- 惰性不吸收,不与肠道菌群发生任何生化相互作用
- 不杀伤任何细菌,因此不存在耐药菌筛选和耐药基因富集
- Ji et al. (2017) 实验证实:PEG 清肠后菌群结构与未处理对照组基本一致,未观察到耐药菌富集或多样性下降
量化精准FMT 治疗流程
二阶段精准干预周期,全程无需住院,约 38-46 天
Phase 1 预定植期
Phase 2 精准干预期
把技术用在您的场景里
如果您有具体的检测需求、科研合作或技术对接意向,欢迎与我们沟通。