張琳， 唐雅文， 王建濤， 王艷

1.口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國(guó)家口腔疾病臨床研究中心 四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院兒童口腔科，四川 成都（610041）；2.生物治療國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川大學(xué)華西醫(yī)院肺癌中心 四川大學(xué)華西醫(yī)院放療中心，四川 成都（610041）

黏膜炎發(fā)生在35%～75%接受造血干細(xì)胞移植的患者以及幾乎所有接受放化療的頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的患者中，是放化療最常見(jiàn)的副反應(yīng)［1］?？谇火つぱ祝╫ral mucositis，OM）的癥狀在放化療第5天到10 天后開(kāi)始顯現(xiàn)，并可從紅斑、開(kāi)裂、發(fā)炎進(jìn)展到疼痛、出血、潰瘍；胃腸道黏膜炎（gastrointesti-nal mucositis，GM）多表現(xiàn)為腹瀉、惡心、嘔吐等癥狀，以腹瀉最為突出和嚴(yán)重［2］。黏膜炎可嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量及抗腫瘤治療效果，尚無(wú)被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)治療方法［1］，是亟待解決的臨床問(wèn)題。隨著微生物因素在黏膜炎發(fā)病機(jī)制中逐漸被關(guān)注，應(yīng)用益生菌防治口腔和胃腸道放化療黏膜炎成為研究熱點(diǎn)。

1 放化療黏膜炎的發(fā)病機(jī)制及微生物的作用

黏膜炎的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，涉及多種促炎因子的相互作用。Sonis［3］提出的口腔黏膜炎五階段模型指出，放化療可直接破壞增殖活躍的黏膜上皮細(xì)胞的DNA 或通過(guò)核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）等途徑激活腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor，TNF-α）、白細(xì)胞介素6（in-terleukin6，IL-6）、白細(xì)胞介素1β（interleukin1β，IL-1β）等的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和組織炎癥；以上促炎因子的相互作用放大炎癥反應(yīng)，黏膜出現(xiàn)潰瘍，微生物因黏膜上皮屏障完整性受損侵入黏膜下層，激活巨噬細(xì)胞并釋放促炎因子，加重先前存在的黏膜病變。Alexander 等［4］提出腸道菌群通過(guò)參與移位、免疫調(diào)節(jié)、藥物代謝、酶促降解和多樣性降低來(lái)調(diào)節(jié)化療功效和腸黏膜毒性。

正常情況下，常駐微生物與機(jī)體保持動(dòng)態(tài)平衡，構(gòu)成的生物屏障能通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)位等防御機(jī)制，防止外來(lái)病原體的定植以維護(hù)機(jī)體健康?？鼓[瘤治療中唾液腺功能受損、免疫抑制及化療藥物本身的抗菌活性可影響正常微生物，促進(jìn)病原體生長(zhǎng)及黏膜損傷。Hong 等［5］縱向?qū)φ昭芯匡@示，化療引發(fā)OM 并破壞口腔微生物組，OM 的嚴(yán)重程度與口腔微生物群失調(diào)的程度相關(guān)；在三維多層口腔黏膜模型中，隨OM 加重而富集的潛在致病菌具核梭桿菌表現(xiàn)出促炎和促凋亡的能力，在OM 期間減少的潛在共生菌唾液鏈球菌則幾乎沒(méi)有促炎和促凋亡能力。同時(shí)，放療期間口腔微生物組成發(fā)生改變，革蘭陰性菌特別是牙周病病原菌的相對(duì)豐度增加被證明會(huì)加劇鼻咽癌患者OM 的嚴(yán)重程度［6-8］。這些革蘭陰性菌可通過(guò)內(nèi)毒素、菌毛等細(xì)菌成分激活宿主模式識(shí)別受體促進(jìn)黏膜炎癥的加劇和促炎因子的產(chǎn)生，導(dǎo)致OM 惡化［9］。在OM 愈合階段，體外共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)傷口愈合能力與微生物組成相關(guān)［10］。此外，輻射還可通過(guò)誘導(dǎo)生物膜形成、提高致病菌毒力等方式改變常駐口腔微生物的功能行為，成為OM 發(fā)生發(fā)展的危險(xiǎn)因素［11］。

在胃腸道，5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）可使小鼠腸道菌群發(fā)生顯著變化，并伴有黏膜屏障破壞和炎癥信號(hào)通路激活，健康小鼠的糞便移植可減輕結(jié)腸黏膜炎，而5-FU 處理小鼠的糞便移植則可誘導(dǎo)明顯的結(jié)腸黏膜炎癥狀，表明腸道菌群變化參與5-FU 誘導(dǎo)的腸黏膜炎的病理過(guò)程［12］。Gerassy-Vainberg 等［13］證明輻射可改變小鼠腸道微生物組成，受輻射小鼠的糞便微生物群與結(jié)腸上皮細(xì)胞共培養(yǎng)6～7 h 后，上皮細(xì)胞TNF-α、IL-1β 表達(dá)增加；接種受輻射小鼠糞便微生物群的Swiss Webster 無(wú)菌小鼠放療后結(jié)腸IL-1β 水平升高，并表現(xiàn)出更嚴(yán)重的放射損傷病理特征。

基于以上論述，可推測(cè)放化療誘發(fā)了早期黏膜炎癥反應(yīng)與微生物群改變，微生物群與機(jī)體間的動(dòng)態(tài)平衡被打破，向病理性演變，逐漸對(duì)黏膜上皮造成“毒力負(fù)荷”，進(jìn)一步放大了放化療本身對(duì)炎癥反應(yīng)狀態(tài)的誘導(dǎo)，促進(jìn)黏膜炎的發(fā)展。

2 益生菌防治口腔和胃腸道放化療黏膜炎的原理

益生菌是指通過(guò)攝取適當(dāng)?shù)牧浚瑢?duì)食用者的身體健康能發(fā)揮有效作用的經(jīng)嚴(yán)格選擇的活菌［14］。益生菌可通過(guò)產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、與病原體競(jìng)爭(zhēng)上皮黏附和營(yíng)養(yǎng)、參與宿主的免疫調(diào)節(jié)、抑制細(xì)菌毒素的產(chǎn)生發(fā)揮有益作用［14］?？谇粌?nèi)已被發(fā)現(xiàn)存在多種益生菌，如乳桿菌屬、雙歧桿菌屬等可通過(guò)共聚集作用形成屏障、黏附上皮細(xì)胞并競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抑制致病菌定植及生長(zhǎng)、產(chǎn)生過(guò)氧化氫和抑菌素等抗菌物質(zhì)、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)等方式參與口腔健康維護(hù)，并在防治齲病、牙周病等口腔疾病中發(fā)揮重要作用［15］。

鑒于益生菌在腸道菌群調(diào)節(jié)中的有益作用，可作為減少放化療誘導(dǎo)的腸黏膜炎的有效治療選擇。其機(jī)制包括：①恢復(fù)腸道菌群；②保持緊密連接完整性以保護(hù)上皮屏障；③誘導(dǎo)黏蛋白和IgA 產(chǎn)生；④抑制病原體的定植和生長(zhǎng)；⑤產(chǎn)生具有抗炎特性的短鏈脂肪酸等代謝產(chǎn)物；⑥通過(guò)代謝產(chǎn)物如γ-氨基丁酸與腸-腦軸相互作用；⑦調(diào)節(jié)宿主的固有和（或）特異性免疫反應(yīng)；⑧誘導(dǎo)自噬減輕氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的腸損傷等［16］。

2.1 益生菌防治放化療口腔黏膜炎

Gerhard 等［17］通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)5-FU 化療前30 d 補(bǔ)充枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、嗜酸乳桿菌益生菌組合可減輕OM 嚴(yán)重程度，且促進(jìn)了口腔黏膜的恢復(fù)。Gupta 等［18］利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明提前1 周口服羅伊氏乳桿菌DSM 17938和ATCC PTA 5289 可減輕黏膜氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，益生菌可通過(guò)核因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor E2-related factor-2，Nrf-2）信號(hào)通路激活細(xì)胞抗氧化防御系統(tǒng)和抑制NF-κB 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，保護(hù)口腔黏膜免受5-FU 誘導(dǎo)的損傷，且未導(dǎo)致系統(tǒng)性的細(xì)菌移位，有良好的安全性。

Sharma 等［19］納入200 名受試者進(jìn)行隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照研究，在為期7 周的放療同時(shí)順鉑化療期間及完成后1 周內(nèi)，每日接受含短乳桿菌CD2（Lactobacillus brevis CD2，LB CD2）含片可降低受試者3、4 級(jí)OM 發(fā)病率，且與較低的OM 總體發(fā)生率以及較高的抗癌治療完成率相關(guān)。Sharma 等［20］將LB CD2 含片應(yīng)用于高劑量化療后行造血干細(xì)胞移植的患者，也發(fā)現(xiàn)了類似的積極效果，可能機(jī)制為L(zhǎng)B CD2 產(chǎn)生精氨酸脫氨酶減少口腔中可利用的精氨酸含量，抑制精氨酸依賴的炎癥相關(guān)微生物的生長(zhǎng)；精氨酸含量降低導(dǎo)致精氨酸酶的作用減弱，使促炎因子一氧化氮產(chǎn)生減少而起到緩解OM 的作用。而De Sanctis 等［21］進(jìn)行的多中心隨機(jī)研究則未能證明LB CD2 的功效，與使用碳酸氫鈉漱口水相比，益生菌不能改善接受調(diào)強(qiáng)放療和（或）化療患者OM 的嚴(yán)重性，原因可能是：①調(diào)強(qiáng)放療提高了患者的口腔黏膜耐受性，減少了LB CD2 潛在的有益影響；②納入的受試者少，僅有75 名；③對(duì)照組使用碳酸氫鈉漱口水而非安慰劑。Limaye等［22］開(kāi)展的隨機(jī)安慰劑對(duì)照試驗(yàn)顯示，含重組乳酸乳球菌的漱口液AG013 可通過(guò)釋放黏膜保護(hù)因子，降低5-FU 誘導(dǎo)的2 級(jí)以上OM 發(fā)病率，并顯示出良好的安全性和耐受性。Jiang 等［23］開(kāi)展的隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，調(diào)強(qiáng)放療同時(shí)順鉑化療期間食用長(zhǎng)雙歧桿菌、乳桿菌和糞腸球菌益生菌組合制劑的鼻咽癌患者OM 發(fā)病率和嚴(yán)重程度降低，機(jī)體CD3+T 細(xì)胞、CD4+T 細(xì)胞、血紅蛋白、淋巴細(xì)胞比例得到恢復(fù)，免疫力的增強(qiáng)有利于抗腫瘤治療和黏膜炎防治；補(bǔ)充益生菌組合制劑還可促進(jìn)恢復(fù)受試者腸道微生物多樣性，從而提高放化療的療效并降低其黏膜毒性。

2.2 益生菌防治放化療胃腸道黏膜炎

Oh 等［24］證明嗜酸乳桿菌A4 通過(guò)刺激黏蛋白基因的表達(dá)，降低髓過(guò)氧化物酶活性并抑制促炎因子（如IL-1β）的表達(dá)，降低5-FU 引起的GM 的嚴(yán)重程度。小鼠每日食用兩歧雙歧桿菌G9-1 可減輕5-FU 誘導(dǎo)升高的腸道髓過(guò)氧化物酶活性及TNF-α和IL-1β 的表達(dá)，調(diào)節(jié)腸道菌群組成，緩解GM［25］。干酪乳桿菌鼠李糖亞種可抑制化療誘導(dǎo)的腸黏膜細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)化療誘導(dǎo)的腸道菌群組成并可降低化療后腸道促炎因子（TNF-α、IL-6）的表達(dá)，減輕大腸癌小鼠化療誘導(dǎo)的腸黏膜炎［26］。在重癥聯(lián)合免疫缺陷/非肥胖糖尿病小鼠化療誘導(dǎo)的GM 模型中，干酪乳桿菌鼠李糖亞種或兩歧雙歧桿菌口服給藥可降低血清TNF-α、IL-1β 等促炎因子水平，且不導(dǎo)致菌血癥［27］。嬰兒雙歧桿菌不僅可降低結(jié)直腸癌大鼠化療誘導(dǎo)的血清IL-6，IL-1β 和TNF-α水平，還可通過(guò)調(diào)節(jié)T 細(xì)胞免疫反應(yīng)減輕GM 嚴(yán)重程度［28］。然而，并非所有的研究都表明益生菌對(duì)緩解GM 有效。Maioli 等［29］指出釀酒酵母不能改善5-FU 引起的黏膜炎，這提示益生菌的效果會(huì)因動(dòng)物模型、菌株、劑量和治療計(jì)劃而有差異。

益生菌組合也在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示出減少由5-FU 誘導(dǎo)的GM 的有效性。胃內(nèi)給服益生菌混合物（短雙歧桿菌DM8310，嗜酸乳桿菌DM8302，干酪乳桿菌DM8121 和熱鏈球菌DM8309）可降低5-FU化療大鼠的腸道促炎因子（TNF-α，IL-4，IL-6）水平和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，改善腸通透性，這些有益作用與腸道微生物穩(wěn)態(tài)重建和Toll 樣受體2 信號(hào)通路改變有關(guān)［30］。另一項(xiàng)使用益生菌混合物（嗜酸乳桿菌，副干酪乳桿菌，鼠李糖乳桿菌和乳酸雙歧桿菌）的研究表明，口服益生菌組合能增加小腸絨毛/隱窩比率，并降低丙二醛、髓過(guò)氧化物酶、TNF-α 和IL-6在所有小腸段中的水平，對(duì)GM防治起到有益作用［31］。Gerhard等［17］證明5-FU誘導(dǎo)黏膜炎前30 d，小鼠口服枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、嗜酸乳酸桿菌的益生菌組合可促進(jìn)GM 恢復(fù)并保護(hù)腸絨毛結(jié)構(gòu)。

在最新的跨國(guó)癌癥支持治療協(xié)會(huì)和國(guó)際口腔腫瘤學(xué)協(xié)會(huì)指南中，已建議使用含有乳桿菌屬的益生菌預(yù)防接受放化療的盆腔惡性腫瘤患者的腹瀉［32］。在150 例接受5-FU 化療的大腸癌患者的隨機(jī)研究中，與瓜爾膠相比，口服膠囊補(bǔ)充鼠李糖乳桿菌GG 可以減少嚴(yán)重腹瀉和腹部不適的發(fā)作，減少化療劑量需要，并顯示出良好的安全性［33］。其機(jī)制包括促進(jìn)腸黏膜上皮細(xì)胞的增殖，增加保護(hù)性黏蛋白的分泌，使致病菌與腸壁的黏附減少，抑制細(xì)菌向組織內(nèi)的轉(zhuǎn)移以及刺激對(duì)病原體的局部和全身免疫反應(yīng)。Motoori 等［34］發(fā)現(xiàn)食管癌患者在新輔助化療期間服用含短雙歧桿菌、干酪乳桿菌的合生元后，嚴(yán)重腹瀉發(fā)生率較對(duì)照組有所改善，但大多數(shù)臨床參數(shù)在兩組間無(wú)差異。薈萃分析僅證明了益生菌對(duì)單獨(dú)放療引起的腹瀉防治有功效，但對(duì)化療或靶向治療引起的腹瀉則無(wú)益處［35］。未來(lái)的研究應(yīng)集中在將胃腸道毒性與某些微生物表型配對(duì)，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)性控制腸道微生物群組，更好地設(shè)計(jì)個(gè)性化的益生菌策略。

3 總結(jié)與展望

益生菌由于對(duì)菌群平衡和宿主炎癥反應(yīng)的有益特性受到越來(lái)越多的關(guān)注。但需注意的是，益生菌施用于癌癥治療、造血干細(xì)胞移植等免疫受損的患者可能涉及安全問(wèn)題。當(dāng)前，造血干細(xì)胞移植患者服用乳桿菌已展現(xiàn)出較好的安全性［36］。但由于當(dāng)下證據(jù)有限，仍有必要開(kāi)展更多研究以評(píng)估益生菌在臨床應(yīng)用的安全性。此外，口腔與胃腸道的pH 及局部微環(huán)境的差異使選用益生菌的種類及給藥方式存在不同。鑒于現(xiàn)有研究之間因抗腫瘤治療方案、細(xì)菌種類和施用方法等不同而存在的較大異質(zhì)性，需要更高質(zhì)量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)以證實(shí)益生菌防治黏膜炎的作用和機(jī)制，并探索最佳治療方案。

【Author contributions】 Zhang L wrote the article. Tang YW，Wang JT，Wang Y revised the article. All authors read and approved the final manuscripts submitted.