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、合成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% 在肠道合成,受菌群调控
神经递质 — 部分肠道细菌合成 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+ 样本的疾病-功能关联模型,116+ 种疾病模型,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

1

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

常护航粪便采集套装
2

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

NGS测序实验室
3

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)

DML疾病模型流程图
4

制剂与质控

GMP 级制剂生产、胶囊制备、批次质检、留样备查

GMP工厂 3D 效果图

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

疾病-功能模型(DML)作为目标集

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)

宏基因组检测揭示差异 → FCMA 功能弥合算法将疾病-功能模型个性化到个体功能状态 → 输出个体化配方

量化精准FMT 三大技术支柱

量化人源菌库
  • 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
量化人源菌库
量化生信
  • 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
  • 116+ 种疾病模型,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
量化制造
  • 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
GMP工厂 3D 效果图

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
pFMT 的理念是从治疗第一步就避免引入不必要的微生物风险变量——在清肠环节放弃抗生素、改用 PEG 物理清肠,正是"精准菌群移植"思路的自然延伸:不仅关注移植了什么,也关注移植前不破坏什么。

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

pFMT 治疗流程

Phase 1 预定植期

第1天 实验室收到检测样本
第4天 开始宏基因组检测(提取、测序)
第7天 开始口服一期胶囊(预定植胶囊,2粒/日,共 20 天),专属健康顾问回访 一期胶囊
第18天 宏基因组检测完成,制备并寄出二期胶囊(约 4~8 天) 检测报告样本

Phase 2 精准干预期

第27天 肠道准备(复方聚乙二醇电解质散,目标总次 1~4 次,约 1~3 天)
第30天 精准干预胶囊冲击期(20粒/日,3 天) 二期胶囊
第33天 精准干预胶囊稳定期(5粒/日,6 天)
抗生素禁忌期:术前 1 周至术后 3 周 | 胶囊储存:2-8℃ 冷藏 | 服用水温 ≤37℃