周玉平 岑錫侃 鄧凱莉

作者單位： 315020 寧波大學附屬第一醫(yī)院/寧波大學消化疾病研究所/寧波市胃腸與肝病轉化醫(yī)學研究重點實驗室（周玉平）

315211 寧波大學醫(yī)學部（岑錫侃 鄧凱莉）

肝細胞癌（HCC）是原發(fā)性肝癌的常見類型，占85%以上。2020 年全球新發(fā)肝癌病例數達91 萬例，死亡病例數83 萬例，預計到2040 年，全球新發(fā)肝癌病例數將增加55.0%，達140 萬人，而死亡病例數將增加56.4%，達130 萬人［1］。在我國，原發(fā)性肝癌尤其高發(fā)，位列我國惡性腫瘤第4 位和腫瘤致死病因的第2 位［2］。目前藥物療法對于中晚期肝癌的治療效果并不理想，即使一些藥物在開始時對中晚期肝癌患者有效，隨著治療時間的推移，肝癌細胞可能會產生耐藥性。盡管一些新的治療方法如射頻消融和介入治療等有一定療效，但仍需要進一步研究［3］。人類微生物群是由40 萬億微生物組成的動態(tài)集合，其中有3,000 種細菌、真菌和病毒，其主要棲息在胃腸道的上皮表面［4］，HCC 進展可能與特定的腸道菌群變化有關［5］。不僅是某些病原體，腸道定植菌的失調，包括其代謝產物如細菌脂多糖（LPS）、短鏈脂肪酸（SCFA）、氧化三甲胺（TMAO）、膽汁酸（BA），也可通過引起免疫反應、能量代謝或其他機制影響疾病進展［6］。本文分析與HCC 相關的腸道菌群及其代謝產物的變化，及在HCC 治療中的應用價值。

1 肝癌患者的微生物群紊亂

腸道和肝臟在解剖學和生理學上聯系緊密，為此研究者們提出“肝-腸”軸這個概念。在生理情況下，腸道菌群在腸道黏膜表面形成一層生物屏障，可阻擋病原微生物的入侵與定植，無害腸道菌群會將食物、水分、氧氣以及各種有益的物質通過門靜脈循環(huán)運送至肝臟，來維護肝臟的健康；肝臟的免疫系統也會保證無害腸道菌群的穩(wěn)定性，及時抵御有害菌的侵襲。當腸道菌群失調，腸道屏障被破壞，肝臟首當其沖成為有害毒素、致病細菌侵擾的第一個屏障。大量腸道微生物通過門靜脈轉移到肝臟，導致疾病發(fā)生，這種情況稱為細菌移位（IETM）［7］。

研究發(fā)現，HCC 患者的腸道菌群通常處于失調狀態(tài)，產LPS 的細菌如克雷伯氏菌、嗜血桿菌、大腸桿菌、擬桿菌屬、反芻球菌在HCC 患者糞便中被富集；相反，產丁酸鹽的雙歧桿菌，乳桿菌在HCC 患者中顯著減少［8-10］。不同病因的HCC，其腸道菌群構成也不相同。與HBV-HCC 相比，HCV-HCC 中的鏈球菌處于主導地位；與病毒性肝炎相關的肝癌相比，非病毒性肝癌中產炎癥因子的菌群處于主導地位［11］。肝癌患者不僅是腸道菌群出現紊亂，其口腔微生物群也出現不同程度的失調。LU 等［12］基于16S rRNA 測序研究35 例早期HCC 患者和25 例健康受試者的舌苔微生物組，結果發(fā)現HCC 患者舌苔上的微生物明顯失調，γ-變形菌綱和擬桿菌門豐度降低，變形菌門、放線菌門、梭桿菌門豐度明顯上調，該研究也是首次發(fā)現HCC 患者中口腔舌苔微生物的失調，為研究腸道菌群與肝癌的相關性提供新的思路和證據。

2 肝癌患者腸道菌群代謝產物明顯異常

細菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）、氧化三甲胺（trimetlylamineoxide，TMAO）、膽汁酸（bile acids，BA）是腸道菌群重要的代謝產物，對于維護機體的生理功能至關重要。當菌群失衡時，這些代謝產物也會出現一系列改變，導致HCC 的發(fā)生。

腸道通透性和細菌移位增加會導致LPS 積累，激發(fā)肝臟中的促炎癥作用，腸道菌群及其代謝物進入體循環(huán)會引起黏膜損傷，導致內毒素血癥和全身炎癥，共同促使HCC 進展［13］。來自美國國家衛(wèi)生研究院的研究顯示，腸道微生物利用膽汁酸作為信號分子調控NKT 細胞反應，從而對肝臟腫瘤產生影響。該研究通過抗生素耗竭小鼠的腸道菌群，介導梭狀芽孢桿菌隊初級膽汁酸向次級膽汁酸的代謝，并促進肝臟毛細血管內細胞表面的CXCL16 蛋白表達量的增加，使得自然殺傷T（NKT）細胞在腫瘤細胞附近累積，在NKT 細胞產生大量干擾素-γ 的情況下，肝腫瘤的進展得到控制［14］。BEHARY等［15］研究發(fā)現，NAFLD 相關的肝癌（NAFLD-HCC）患者腸道菌群結構和功能已經出現重大轉變，其中產短鏈脂肪酸細菌的數量大幅度上升。研究顯示，NAFLDHCC 患者糞便和血清中SCFA 及其衍生物的含量顯著上升，其存在會引起機體的免疫反應，減少CD8+T 細胞的增值，從而降低機體對抗原的反應，產生免疫抑制。LIU 研究發(fā)現［16］，肝癌患者在血清、組織和糞便的代謝產物與健康人群雖存在明顯差異，但門靜脈血來源的菌群代謝產物與肝癌的發(fā)生發(fā)展更具有相關性。以上研究提示代謝產物是腸道菌群參與HCC 進展的重要途徑和機制。

3 靶向腸道菌群對HCC的治療作用

肝癌的發(fā)生可部分歸因于腸道細菌及其代謝物與免疫系統以及肝臟內部的炎癥反應之間的相互作用，其中包括巨噬細胞、Kupffer 細胞以及與病原體相關的分子模式。因此，靶向菌群可能為肝癌治療提供新的思路，部分學者探討了糞菌移植、益生菌、飲食療法等途徑對肝癌治療的療效和應用潛力［17］。

糞菌移植（FMT）是一種將健康人的糞便微生物組整體轉移給患有某種疾病患者的治療方法，旨在通過調整腸道微生物群落改善疾病癥狀。盡管糞菌移植主要用于治療腸道疾病，近年來有研究表明其在肝癌治療中也具有潛在的應用價值。在動物實驗中，將健康人糞菌移植給肝癌小鼠，可以影響肝癌小鼠腸道菌群物種分布，改變小鼠腸道菌群的多樣性，調節(jié)炎癥指標，延緩小鼠肝癌的進展［18］。

益生菌制劑能夠降低腸道內的細菌和潛在致病菌的比例，對HCC 患者治療有積極作用［19］。益生菌是一類有利于維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)的微生物制劑，通過補充一種或多種對人體有益的細菌（如雙歧桿菌、乳酸菌等）從而起到穩(wěn)定腸道菌群的作用。此外，其還能夠抑制炎癥的產生，減少脂肪的累積，且能夠阻止腸源性內毒素血癥的形成。一項探討新型益生菌制劑（Prohep）對HCC 免疫調節(jié)作用的研究，結果顯示經過Prohep 喂養(yǎng)的小鼠腫瘤重量/體積顯著降低，與未經處理的小鼠相比，幅度降低>40%。進一步探究發(fā)現益生菌治療能夠調節(jié)微生物群并影響腸道內T 細胞分化，加強機體免疫功能，抑制血管生成，從而減緩HCC 的生長［20］。

通過飲食調節(jié)腸道菌群也是肝癌治療的新思路。飲食對于構建腸道生態(tài)有重要作用，均衡多樣化的飲食，包括高纖維食物、益生菌和益生元食物、多樣化的植物性食物以及抗氧化物，有助于構建健康的腸道微生態(tài)。此外，飲食對于構建腸道微生態(tài)的作用是一個動態(tài)過程。飲食習慣的改變可以迅速影響腸道微生物的組成和功能［21］。有研究顯示，膳食膽固醇通過誘導小鼠腸道菌群及其代謝產物的改變驅動NAFLD 向HCC 的形成，減少膽固醇攝入可以改變糞便微生物組的構成，包括雙歧桿菌和擬桿菌的比例增加，同時其代謝產物?；悄懰釡p少，3-吲哚丙酸增加。表明減少膽固醇攝入可能是預防NAFLD-HCC 的有效策略［22］。一項薈萃分析表明，增加蔬菜而非水果的攝入量，可以改善腸道菌群穩(wěn)態(tài)，減少胰島素抵抗，降低HCC 的發(fā)生風險。蔬菜攝入量增加100 g/d，患HCC 的風險會降低8%［23］。

放療是中晚期肝癌主要治療方式之一。研究報道，腸道菌群通過干擾素基因刺激因子（stimulator of interferon genes，STING）信號通路促進樹突狀細胞成熟及抗原提呈，啟動CD8+T 適應性免疫應答，增加肝癌放療敏感性。該研究對納入的24 例肝癌放療患者及46 例健康對照者，進行糞便樣本16sRNA 測序，分析發(fā)現健康者與放療優(yōu)效組、放療劣效組肝癌患者腸道微生物群落明顯分為3 個集簇，放療優(yōu)效組與健康者更為相似。在優(yōu)效組中“有益菌群”普拉梭菌屬、瘤胃菌科和梭菌綱顯著富集；“致病菌群”乳桿菌屬、艱難桿菌屬在放療劣效組顯著富集［18］。提示，腸道菌群在放療效果預測中有重要價值，通過菌群干預可能對增加放療效果也有一定作用。

免疫檢查點抑制劑（ICI）是治療腫瘤的主要方式之一，但因其價格較高，治療效果個體差異較大，目前尚未進入一線治療。研究報道，腸道微生物代謝物也可影響肝癌的免疫治療效果，乙酸酯可通過改變SRYbox 轉錄因子13（Sox13）信號轉導調節(jié)3 型先天性淋巴細胞（ILC3）中IL-17A 的產生，PD-1/PD-L1 抑制劑與乙酸酯聯合給藥可增強肝癌小鼠的抗腫瘤免疫功能［24］。LEE 等［25］研究發(fā)現ICI 治療敏感與不敏感的HCC 患者腸道菌群有差異，ICI 治療敏感患者的主要腸道菌群為毛螺菌科和韋榮氏球菌屬，反之則以普雷沃氏菌屬為主。因此可以建立HCC 患者腸道菌群數據庫，構建HCC 患者ICI 治療的預測模型，為肝癌的精準治療提供有效的生物標志物。

4 小結與展望

腸道菌群與人體健康和疾病密切相關，對肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展也有重要的影響。高通量測序、質譜技術、多組學聯合等技術的廣泛應用，人們對腸道菌群的分布特點、功能變異、菌群與宿主的相互作用及腸道微生態(tài)與疾病的作用機制有更深的認知。一方面，腸道菌群失調可以導致腸道通透性增加，促進內毒素和細菌代謝物進入血液循環(huán)，引起肝臟炎癥、氧化應激、DNA損傷等，從而增加肝癌的風險。另一方面，腸道菌群也可以通過調節(jié)膽汁酸等代謝，影響免疫系統，對肝癌的治療產生積極或消極作用。如某些益生菌可以抑制腫瘤生長和轉移，增強免疫檢查點抑制劑的療效；而某些致病菌則可以促進腫瘤進展和耐藥性，降低免疫治療的應答率。因此，了解和調節(jié)腸道菌群在肝癌中的作用，對于預防、診斷和治療肝癌具有重要意義。

腸道菌群具有作為肝細胞癌生物標志物和治療靶點的潛能，盡管目前取得令人振奮的成果，但也面臨著諸多挑戰(zhàn)。（1）尚未確定何種腸道菌群特征可以作為預測生物標志物，對最佳調節(jié)腸道菌群的方法也缺乏共識［17］，且研究主要集中在細菌上，忽視了共生病毒、真菌和古菌在癌癥中作用［26］。（2）FMT 作為最有潛力靶向腸道菌群干預肝癌的方式，不僅轉移了腸菌，還轉移了人菌代謝產物等非細菌物質，但其對FMT 受體的影響尚不清楚。（3）現階段腸道菌群及其代謝物與肝癌的研究，缺乏大量臨床試驗提供有力證據，缺乏對微生物組干預療法的安全性與風險評估，以及缺乏長期療效及隨訪的數據。為了應對這些挑戰(zhàn)，有必要深入研究“腸-肝”軸機制，揭示腸道菌群與宿主間的復雜聯系；提高膠囊內鏡技術，以獲取不同部位腸道菌群；發(fā)展宏基因組測序鑒定出可以作為肝癌診斷、預后的生物標志物；改善FMT 方式，如口服腸菌凍干、腸菌膠囊，減輕患者治療時的痛苦，提高治療依從性。最后，需要全球合作加快數據共享，聯合多領域學科，共同推進腸道菌群與HCC 的研究，開展多中心臨床大樣本研究，積累高質量的循證醫(yī)學證據，以加快臨床轉化和應用。