彭雪， 徐友娣

近年來，隨著基因測序技術(shù)的成熟和國際聯(lián)盟的建立，腸道菌群的研究領(lǐng)域越來越受到研究者的重視[1]。目前，大量研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群與婦科惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展存在聯(lián)系，菌群正常代謝過程或菌群失調(diào)的過程都對(duì)婦科惡性腫瘤的進(jìn)展起到一定影響。隨著生活方式逐漸地改變和人口趨于老齡化，婦科惡性腫瘤的發(fā)病率逐年上升[2]，其中以宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌最為常見。到目前為止，除宮頸癌病因比較明確，是由高危人乳頭狀瘤病毒持續(xù)感染引起，子宮內(nèi)膜癌及卵巢癌的病因并不十分明確。本文通過總結(jié)現(xiàn)有的研究成果，旨在探討婦科惡性腫瘤的治療和輔助治療新的思路。

1 正常腸道菌群

正常健康的腸道微生物群以厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門、變形菌門和梭桿菌門為主，它們占腸道總微生物群的90%，在組成和相對(duì)豐度方面處于動(dòng)態(tài)平衡[3]。正常菌群的存在不僅構(gòu)成腸道的保護(hù)屏障，同時(shí)參與腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)合成和吸收代謝，還起到免疫和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的作用。菌群產(chǎn)生的消化酶在參與分解難以消化的碳水化合物和蛋白質(zhì)的過程中，產(chǎn)生短鏈脂肪酸(short chain fatty acid，SCFA)，而SCFA在阻礙機(jī)會(huì)致病菌定植的同時(shí)，還能激活腸道上皮的再生修復(fù)功能，刺激抗菌肽的產(chǎn)生，具有抗腫瘤活性[4]；菌群還能參與微量元素的合成和吸收，協(xié)同膽汁酸來完成脂肪代謝過程中的腸肝循環(huán)。腸道菌群還通過產(chǎn)生細(xì)菌素來抵抗病原微生物定植和擴(kuò)張。細(xì)菌素是一種具有抑菌活性的多肽或前體多肽，由核糖體合成，在腸道中主要以致病性變形菌和放線菌為目標(biāo)[5]。腸道細(xì)菌產(chǎn)生的一些其他代謝物也在腫瘤的發(fā)生中起到了重要作用，如尸胺和腐胺可能對(duì)生理和致病過程起著截然不同的影響，尸胺可抑制乳腺癌的增殖、侵襲性和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)程[6]，而腐胺與之相反，對(duì)腫瘤侵襲性的增加起到促進(jìn)作用。另外還有吲哚丙酸，是在產(chǎn)孢梭菌中的色氨酸酶轉(zhuǎn)化色氨酸的過程中產(chǎn)生，清除自由基的同時(shí)還能夠有效地保護(hù)腸道屏障[7]。由此可見，穩(wěn)定的腸道菌群環(huán)境對(duì)機(jī)體的健康至關(guān)重要。

2 腸道菌群失調(diào)

而當(dāng)腸道菌群受到宿主本身及外界環(huán)境因素的影響時(shí)，其多樣性和穩(wěn)定性下降，機(jī)會(huì)致病菌可能過度生長，導(dǎo)致炎癥性腸病、糖尿病、肥胖、代謝綜合征甚至癌癥等疾病的發(fā)生。研究表明，腸道中致病菌的增加與SCFA的減少存在聯(lián)系[8]。Zou等[9]學(xué)者闡明了腸道菌群失調(diào)還可以降低腸道中膽汁酸的濃度，法尼醇X受體(farnesol x receptor，F(xiàn)XR)和G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5(TGR5)在初級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化為次級(jí)膽汁酸的過程中被激活，從而開啟信號(hào)傳導(dǎo)通路，而當(dāng)菌群失調(diào)時(shí)，F(xiàn)XR和TGR5激活效應(yīng)削弱，膽汁酸代謝減弱，導(dǎo)致代謝紊亂，從而促進(jìn)炎癥甚至腫瘤的發(fā)展。在Cerf-Bensussan等[10]的研究中發(fā)現(xiàn)，腸道菌群的改變是通過微生物相關(guān)分子模式(microbe-associated molecular pattern，MAMP)及其激活模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor，PRR)來調(diào)節(jié)包括白細(xì)胞介素17(interleukin-17，IL-17)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和干擾素-γ(interferon-γ，INF-γ)等促炎細(xì)胞因子的增殖，從而增強(qiáng)炎性反應(yīng)。研究證實(shí)小腸細(xì)菌過度增長(small intestinal bacterial overgrowth，SIBO)不僅與多種胃腸道和非胃腸道疾病如炎癥性腸病、胰腺炎、乳糜瀉和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生相關(guān)，還與結(jié)腸及盆腔惡性腫瘤的發(fā)生息息相關(guān)[11]。

3 腸道菌群與婦科惡性腫瘤的相關(guān)性

3.1 腸道菌群與宮頸癌 宮頸癌發(fā)病率在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中占第一位，病因是高危人乳頭狀瘤病毒持續(xù)感染引起，但導(dǎo)致病毒持續(xù)感染的眾多危險(xiǎn)因素及相互的作用機(jī)制尚不十分明確。有學(xué)者曾闡明梭桿菌引起了IL-4和轉(zhuǎn)化生長因子β1的高表達(dá)，從而干擾了細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫抑制腫瘤的過程[12]。Wang等[13]學(xué)者首次對(duì)宮頸癌患者腸道菌群的改變作出了研究，研究結(jié)果顯示宮頸癌患者腸道菌群中的變形桿菌比例顯著升高，而厚壁菌的豐度相對(duì)較低，7個(gè)菌種與正常對(duì)照組相比在相對(duì)豐度上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，包括志賀菌、羅氏菌、假單胞菌、藍(lán)綠藻菌、毛螺菌、多爾氏菌及琥珀酸弧菌，但在Alpha多樣性方面雖具有增加趨勢，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)通過線性判別分析效應(yīng)值表明變形菌門和副桿菌屬、志賀菌和羅斯菌可能是宮頸癌新的潛在生物標(biāo)志物。還有Sims等[14]學(xué)者也對(duì)42例宮頸癌患者和46名健康對(duì)照者的糞便微生物組進(jìn)行了比較，結(jié)果表明宮頸癌組中普氏菌、卟啉單胞菌和小桿菌的含量顯著增加。根據(jù)這兩項(xiàng)研究我們可以推斷，腸道微生物組可以通過MAMP介導(dǎo)的炎性反應(yīng)和toll樣受體(toll-like receptors，TLR)的激活來影響宮頸癌的發(fā)展。Sarenac及他的同事闡明了腸道微生物群產(chǎn)生的熊去氧膽酸等代謝產(chǎn)物對(duì)宮頸癌的保護(hù)作用[15]。他們在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭嘘U述了次級(jí)膽汁酸的作用，這些分子可能通過3種主要機(jī)制觸發(fā)宮頸癌細(xì)胞系的凋亡：①c-jun氨基末端激酶(jun nterminal kinase，JNK)/轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(activator protein-1，AP-1)信號(hào)通路的激活；②核因子激活的B細(xì)胞的k-輕鏈增強(qiáng)(NF-κB)的調(diào)節(jié)；③促凋亡基因如Bax的激活。在這些研究的基礎(chǔ)上，最近研究者又發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照人群相比，在早期宮頸癌患者的糞便樣本中可以觀察到大量普氏菌，提出了普氏菌屬、瘤胃球菌屬和梭菌屬可能與早期宮頸癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。研究者以此為依據(jù)制定了7種特定的生物標(biāo)志物并開發(fā)了一套早期宮頸癌預(yù)測模型，提出了腸道微生物群可用作預(yù)測宮頸癌早期階段的潛在生物標(biāo)志物，而這個(gè)預(yù)測模型潛在的診斷應(yīng)用價(jià)值需要在更大規(guī)模的研究中得到證實(shí)[16]。

3.2 腸道菌群與子宮內(nèi)膜癌 子宮內(nèi)膜癌在婦科惡性腫瘤中的發(fā)病率僅次于宮頸癌，分為I型和Ⅱ型，其病因尚不完全明確，I型又稱雌激素依賴型，其發(fā)生的危險(xiǎn)因素包括胰島素抵抗、肥胖等，而腸道菌群失調(diào)又會(huì)導(dǎo)致肥胖、雌激素水平升高、高血壓等不良后果，因此可以推斷腸道菌群與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生之間也密切相關(guān)[17]。腸道菌群調(diào)節(jié)雌激素的手段是通過分泌β-葡萄糖醛酸酶，它將雌激素分解為活性形式。當(dāng)這個(gè)過程因菌群失調(diào)受到破壞時(shí)，腸道菌群的多樣性降低，去結(jié)合減少的同時(shí)循環(huán)雌激素的水平也降低。目前探討微生物群在子宮內(nèi)膜癌發(fā)生中的作用的研究甚少，近期有研究者闡明了微球菌豐度的增加與IL-6和IL-17水平呈正相關(guān)，IL-6和IL-17參與子宮內(nèi)膜癌的促炎反應(yīng)[18]。在子宮內(nèi)膜癌中，雌激素在調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)方面也發(fā)揮著重要作用。胰島素抵抗的發(fā)生，促進(jìn)脂肪中的巨噬細(xì)胞分泌的促炎分子IL-6和TNF-α的產(chǎn)生，從而增加雌激素水平[19]。TLR-4的激活、低水平的鵝去氧膽酸(chenodeoxycholic acid，CDCA)和鳥氨酸脫羧酶表達(dá)也具有促腫瘤作用，TLR-4被激活導(dǎo)致NF-κb的激活，進(jìn)而導(dǎo)致包括miR21在內(nèi)的幾種miRNA表達(dá)發(fā)生變化，最終促進(jìn)腫瘤的生長[20]。而高水平的CDCA和丁酸鹽能誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。此外，雌激素水平升高還可以作用于陰道微生物組的改變，破壞腸道-陰道微生物組軸，間接支持子宮內(nèi)膜癌的發(fā)展[21]。一些細(xì)菌代謝產(chǎn)物也在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生中起到了作用，如CDCA及丁酸鹽，高劑量的CDCA能發(fā)揮細(xì)胞毒作用，而丁酸鹽可通過抑制組蛋白去乙?；笍亩鸬娇寡缀涂鼓[瘤的作用。還有鳥氨酸脫羧酶，它參與腐胺的生物合成，在子宮內(nèi)膜癌中也存在過度表達(dá)，其高表達(dá)象征著較差的生存率[22]。綜上所述，腸道菌群可以通過多種通路導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生胰島素抵抗、雌激素代謝異常等，從而導(dǎo)致內(nèi)膜發(fā)生癌變。

3.3 腸道菌群與卵巢癌 卵巢癌在婦科惡性腫瘤中生存率最低，其發(fā)病機(jī)制也并不完全清晰，發(fā)生的危險(xiǎn)因素包括過度排卵、避孕藥物、激素使用、肥胖及遺傳基因突變等，初期癥狀往往表現(xiàn)為腹痛、腹脹、便秘、消化不良等明顯的胃腸道反應(yīng)。卵巢癌患者中腸道微生物群的特點(diǎn)是高變形菌-厚壁菌比例，TLR-4和TLR-5、雌激素水平和一些病原體的激活過程均與卵巢癌的發(fā)展有關(guān)。有兩組研究人員在樣本中發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)果：卵巢癌樣本中變形和厚壁菌門的比例明顯高于健康的輸卵管遠(yuǎn)端組織[23]。Ke等[24]學(xué)者在對(duì)上皮性卵巢癌的血漿樣本進(jìn)行代謝分析后發(fā)現(xiàn)，包括胡椒堿、3-吲哚丙酸、5-羥基吲哚乙醛等53種代謝產(chǎn)物可作為卵巢癌的特異性生物標(biāo)志物，它們通過干擾磷脂代謝、l-色氨酸分解代謝、侵襲性脂肪酸β-氧化和哌啶衍生物的代謝過程來影響卵巢癌的發(fā)生發(fā)展。另一項(xiàng)對(duì)反映腸道菌群失調(diào)的TLR-5缺陷小鼠的研究也表明，改變的菌群環(huán)境可能在卵巢癌中發(fā)揮作用。TLR-5對(duì)共生菌群的識(shí)別與全身性促腫瘤炎癥和轉(zhuǎn)移性卵巢癌細(xì)胞的傳播有關(guān)。TLR-5活化導(dǎo)致IL-6上調(diào)，從而促進(jìn)髓源性抑制細(xì)胞動(dòng)員及免疫抑制性半乳凝素1的產(chǎn)生，最終加速腫瘤細(xì)胞生長。大多數(shù)研究的癌癥在缺乏TLR-5的受試者中進(jìn)展明顯更慢[25]。腸道菌群失調(diào)在增加循環(huán)雌激素水平方面的作用已經(jīng)被提出過，又有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在卵巢癌患者中存在高水平的雌二醇，并且雌二醇能促進(jìn)癌細(xì)胞的流動(dòng)，有利于癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移性傳播[26]。另外菌群代謝產(chǎn)物由于清除自由基功能受損，在卵巢癌的發(fā)病中也起到了作用。去氧膽酸和熊去氧膽酸可以通過不依賴磷脂肌醇信號(hào)通路的途徑來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[27]。在卵巢癌細(xì)胞中，鵝去氧膽酸會(huì)導(dǎo)致雌激素受體1基因表達(dá)減少[28]。在一項(xiàng)小鼠模型實(shí)驗(yàn)中，研究者通過抗生素的應(yīng)用來誘導(dǎo)小鼠發(fā)生腸道菌群失調(diào)，然后建立卵巢腫瘤異種移植模型，結(jié)果表明菌群失調(diào)可以顯著促進(jìn)腫瘤細(xì)胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，加速異種移植腫瘤的生長[29]。這項(xiàng)研究證實(shí)了腸道菌群的失調(diào)可以顯著激活巨噬細(xì)胞，導(dǎo)致IL-6和TNF-α的循環(huán)水平升高，從而促進(jìn)癌細(xì)胞中上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，最終加速卵巢癌的發(fā)展與轉(zhuǎn)移。由此可見，腸道菌群在卵巢癌發(fā)生和發(fā)展中起到的作用不容忽視。

先前對(duì)于微生物群與婦科惡性腫瘤相關(guān)性的研究大多集中在陰道微生物群，而現(xiàn)在越來越多學(xué)者開始發(fā)現(xiàn)機(jī)體其他菌群與疾病發(fā)生的聯(lián)系。

綜上所述，腸道微生物群在婦科腫瘤的致癌機(jī)制中的關(guān)鍵作用是明顯的，包括調(diào)節(jié)雌激素水平，調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)，干擾碳水化合物代謝，以及由菌群失調(diào)產(chǎn)生的毒素和代謝物等多方面刺激腫瘤進(jìn)展。未來的研究需要更多地去闡明腸道微生物群促進(jìn)婦科腫瘤發(fā)展的直接和間接作用機(jī)制，包括發(fā)現(xiàn)一些具有特異性的菌群對(duì)于腫瘤發(fā)展的作用，進(jìn)而進(jìn)一步在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中利用腸道菌群的穩(wěn)定性來制定新型的治療策略，如現(xiàn)在還處于起步階段的益生菌療法。而這還需要大量的基礎(chǔ)與臨床研究來進(jìn)行證實(shí)，并逐漸將其納入到包括婦科癌癥在內(nèi)的多種惡性疾病的臨床治療中。