生殖道微生物與婦科惡性腫瘤的相關性研究進展

馮 巧，胡 花，戴海燕

(復旦大學附屬浦東醫院婦產科，上海 201300)

在人體與外部環境相連通的表面和空腔，如生殖道、胃腸道、口腔、呼吸道等部位，定居著許多與人體共生的微生物群落，其數量是人體細胞總數的10倍以上，這些微生物遺傳信息總和構成了人體的“第二基因組”，即人體微生物組(microbiome)[1]。宿主與微生物群落之間的關系十分復雜，彼此互為影響。有研究發現15%～20%的腫瘤與微生物感染有關，如幽門螺桿菌(helicobacter pylori)和胃癌、肝炎病毒(hepatitis virus)和肝癌、EB病毒(hepatitis B virus)和鼻咽癌[2]。子宮頸癌、子宮內膜癌、卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤，但其發病原因尚未完全闡明，探討其病原生物學原因和尋找有效的防治措施有很大的必要性。

1 生殖道微生物

1.1 下生殖道微生物

陰道至宮頸內口為下生殖道，與腸道及口腔等豐富的微生物組成相比，宮頸陰道的微生物種類相對簡單，以厭氧菌或兼性厭氧菌為主。正常情況下，陰道內各種菌群呈以乳酸桿菌屬(lactobacillus sp)為優勢菌的動態平衡狀態，該狀態隨著月經周期、年齡、妊娠、行為和環境等因素的變化而變化。Ravel等[3]通過高通量測序技術對396位不同種族育齡婦女的陰道微生物進行分析，將健康女性陰道微生物群落分成5種菌群結構(community statetypes，CST)：CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ組分別由卷曲乳酸桿菌(l.crispatus)、加氏乳酸桿菌(l.grasseri)、惰性乳酸桿菌(l.iners)和詹氏乳酸桿菌(l.jensenii)作為優勢菌，CSTⅣ組則只含少量的乳酸桿菌，以嚴格厭氧菌為主，如普氏菌屬(prevotella)、阿托波菌(atopobium)、加德納菌屬(gardnerella)，分為ⅣA及ⅣB兩個亞型。乳酸桿菌產生乳酸使陰道處于酸性環境(pH≤4.5)，并且能分泌H2O2、細菌素及其他抗微生物因子，抑制或殺滅致病原，同時競爭性地阻止致病微生物黏附于陰道上皮細胞，還參與調節生殖道的平衡、代謝、炎癥及免疫反應，維持生殖道的健康狀態[4]。陰道微生態平衡一旦被打破，不僅會引起如細菌性陰道病、沙眼衣原體感染、艾滋病毒感染等感染性疾病，還可通過影響機體的免疫調節和炎癥反應，誘導生殖道腫瘤的發生和發展。

1.2 上生殖道微生物

因宮頸內外口、宮頸黏液栓等特殊生理結構形成的天然物理屏障，很長時間以來人們認為健康女性上生殖道處于無菌狀態，而基因檢測技術的出現打破了這種認知[5]。Mitchell等[6]對58例因良性病變行全子宮切除患者生殖道菌群進行分析，發現95%患者的上生殖道至少存在1種細菌，最常見的是惰性乳酸桿菌、普式菌屬和卷曲乳酸桿菌。同樣，Chen等[7]對我國95例因良性疾病行子宮附件切除婦女的生殖道微生物進行分析，發現從陰道至宮頸乳酸桿菌比例由99.9%下降至97.56%，宮腔乳酸桿菌占30.5%，輸卵管乳酸桿菌相對豐度中值卻只有1.69%，而道格拉斯窩并無乳酸菌的存在，與下生殖道乳酸桿菌為主的酸性環境相比，上生殖道處于弱堿性，主要以放線菌門(actinobacteria)、擬桿菌門(bacteroidetes)、變形菌門(proteobacteria)為主。該類研究因很少有健康婦女行子宮及附件切除，還受樣本量、樣本污染和檢測方法等因素的影響，目前健康婦女上生殖道微生物組成尚未明確，其菌群是“原著居民”，還是因疾病狀態由陰道上移成為“游歷者”，抑或其他部位的“侵入者”尚不清楚[5]。

2 關于子宮頸癌

2.1 陰道微生物與人乳頭瘤病毒

人乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)是子宮頸癌的病原體，持續感染高危型人乳頭瘤病毒(high risk human papillomavirus，hr-HPV)可導致70%以上的宮頸病變發生發展。Lee等[8]用16SrRNA測序方法研究發現，HPV陽性患者陰道微生物多樣性增加而乳酸桿菌減少，纖毛菌屬(sneathia)作為標志性微生物在HPV感染者中明顯增加。因HPV感染呈動態改變，需進一步了解HPV轉歸與陰道微生物的關系。Brotman等[9]對32例育齡期女性每周采集2次陰道拭子，共持續16周，發現具有高濃度加氏乳酸桿菌的女性HPV緩解率最高，而加氏乳酸桿菌含量低和阿托波菌含量高的女性HPV緩解率最低。Di Paola等[10]對55例HPV感染者隨訪1年，發現HPV持續感染者CSTⅣB比例顯著高于病毒清除者，且認為阿托波菌是HPV持續感染的標志。

總之，HPV感染患者陰道菌群多樣性增加，乳酸桿菌屬減少，非乳酸桿菌增加，以加氏乳酸桿菌或惰性乳酸桿菌為優勢菌的陰道微生態與HPV的快速清除相關。然而，陰道微生物組成結構改變與HPV感染發生的相關性尚未確定，HPV感染狀態改變有待進一步的研究。

2.2 陰道微生物與宮頸病變

Mitra等[11]通過對169例宮頸病變患者陰道微生物組成研究發現，隨著宮頸病變嚴重程度的增加，陰道微生物CSTⅣ類菌群比例成倍增加，相較于低級別宮頸病變，在宮頸高級別鱗狀上皮內病變患者的纖毛菌屬(leptotrichia)、四聯厭氧球菌屬(anaerococcus tetradius)、厭氧消化道鏈球菌屬(peptostreptococcus anaerobius)比例顯著增高，而詹氏乳酸桿菌比例顯著降低。Oh等[12]對70例宮頸病變患者陰道微生物組成進行分析，發現陰道菌群以奇異菌屬、陰道加納德菌屬及惰性乳酸桿菌為主，且卷曲乳酸桿菌明顯減少的患者，宮頸發生病變的風險顯著升高。康玲(2017年)、周柯(2018年)等研究也發現陰道乳酸桿菌屬的減少和加德納菌屬、奇異菌屬的增加可能與宮頸癌病變的發展有著極大的關聯。

3 關于子宮內膜癌

3.1 生殖道微生物與子宮內膜癌

子宮內膜癌(endometrial carcinoma，EC)是發生于子宮內膜的一種上皮惡性腫瘤，細菌或病毒等微生物引起的慢性炎癥可能與子宮內膜癌的發生發展有關。Walther-António等[13]對31例(17例子宮內膜癌，4例子宮內膜增生，10例子宮良性病變)行子宮及雙側附件切除患者生殖道微生物組成進行分析，結果顯示每位患者陰道、宮頸、輸卵管及卵巢的微生物組成均顯著相關(P<0.001)，與對照組相比，厚壁菌門(firmicutes)、螺旋體門(spirochaetes)、放線菌門、擬桿菌門和變形菌門在子宮內膜癌患者中明顯增加，有趣的是發現陰道中同時存在卟啉單調菌(porphyromonas sp)和阿托波菌且合并陰道pH>5的情況下，診斷子宮內膜癌的靈敏度為100%，特異度為60%。研究發現在亞洲人群中，盆腔炎患者子宮內膜癌發生的風險增加了1.79倍[14]，其機制可能是繼發于感染引起的炎癥反應誘導的癌變。與子宮頸癌的研究相比，目前國內外關于生殖道微生物與子宮內膜癌的相關性研究較少，仍存在爭議。

3.2 生殖道微生物與子宮內膜癌其他相關因素

肥胖、糖尿病、高血壓并稱為子宮內膜癌的三聯征，其發病機制與內源性雌激素代謝紊亂有關。Khan等[15]發現應用促性腺激素釋放激素類似物(GnRHa)治療子宮內膜異位癥患者中，宮腔乳酸桿菌明顯減少，而鏈球菌科(streptococcaceae)、葡萄球菌科(staphylococaceae)、腸桿菌科(enterobacteriaceae)明顯增加，表明子宮微生物組可能受激素調節，但目前鮮有雌激素、生殖道微生物和子宮內膜癌之間的相關性研究。劉宏偉(2018年)研究顯示月經初潮早和絕經晚是子宮內膜癌的危險因素，乳酸桿菌在青春期早期至中期占主導地位，絕經后陰道乳酸桿菌減少且陰道菌群多樣性增加。但尚不清楚在生命周期中，初潮早和絕經晚在陰道中攜帶更多的乳酸桿菌是否與子宮內膜癌有關，也不清楚月經周期增多是否影響陰道與宮腔之間的微生物移位，從而使內膜癌的風險增加，需要進一步的驗證。

4 關于卵巢癌

4.1 生殖道微生物與卵巢癌

Banerjee等[16]分別對實驗組(99例卵巢癌組織)、配對組(20例卵巢癌癌旁組織)、非配對組(20例因BRCA突變行預防性切除的卵巢組織)病原微生物進行檢測，結果發現在卵巢癌組織中有獨特的微生物組成，在卵巢癌組織中發現6種致癌病毒，逆轉錄病毒科(retroviridae)的豐富度最高，其次是肝病毒科(hepadnaviridae)、HPV、黃病毒科(flaviviridae)、多瘤病毒科(polyomaviridae)和皰疹病毒科(herpesviridae)，變型菌門(52%)和厚壁菌門(22%)在卵巢癌組織中占優勢，且真菌和寄生蟲的含量也明顯高于卵巢癌旁組織和卵巢組織。Jonsson等[17]在浸潤性卵巢癌組織中發現沙眼衣原體(chlamydia trachomatis)，并證明其可能與卵巢癌的發展有關。而卵巢癌組織中HPV感染則存在較大的地域差異，有研究發現在西歐和美國女性中HPV與卵巢癌無聯系，但不否定其他區域人群中HPV與卵巢癌的相關性[18]。上述研究均提示卵巢癌組織微環境發生了顯著改變，然而，是卵巢癌為微生物的生長提供了一個有利生長的微環境，還是相關微生物結構改變導致的卵巢組織癌變尚不清楚。

4.2 生殖道微生物與卵巢癌其他相關因素

服避孕藥是降低卵巢癌風險的方式之一。有研究發現與使用其他避孕方法的婦女相比，服用避孕藥女性陰道有更多產生H2O2的乳酸菌屬定植[19]，然而口服避孕藥導致陰道菌群的變化是否與降低卵巢癌風險有關尚不清楚。目前認為輸卵管傘段是卵巢癌亞臨床微生物感染的病灶來源，感染發生在輸卵管內或靠近輸卵管可能通過炎癥或釋放細菌毒素引起卵巢惡變。有研究發現輸卵管結扎和輸卵管切除均能降低卵巢癌的風險[20]，可能是阻斷了致病源微生物從陰道進入腹腔的通路。但目前鮮有輸卵管結扎、生殖道微生物與卵巢癌的相關性研究。

5 益生菌在婦科腫瘤治療中的應用

益生菌(probiotic)是一類能改善宿主微生態平衡、恢復微生物組穩態的活性有益微生物的總稱。Sungur等[21]將從健康的婦女中分離出的加氏乳酸桿菌(G10和H15)與宮頸癌細胞進行培養，發現無論是活的加氏乳酸桿菌，還是其產物胞外多糖(EPS)均能抑制宮頸癌細胞的增殖。Sharma等[22]發現從健康婦女陰道分泌物培養提取的3種腸球菌(enterococcus hirae 20c，enterococcus faecium 12a and L12b)分泌的蛋白，可以選擇性地抑制人類癌細胞株(HeLa，HCT15，A549，Human PBMCs)的體外增殖，且對人類正常外周血細胞無毒性。Palma等[23]將117例細菌性陰道病伴HPV感染患者隨機分為兩組，在常規的抗生素治療后，分別予以3個月和6個月的鼠李糖乳酸桿菌(lactobacillus rhamnosus)陰道栓劑，并進行14個月的隨訪，發現長時間藥物治療組HPV清除率及宮頸細胞學異常消除率更高，且細菌性陰道的復發率更低。目前關于益生菌與婦科腫瘤的研究數量有限，多與宮頸癌有關，益生菌用于防治婦科腫瘤的具體菌群種類、劑量、劑型、使用方法、治療時機等問題尚不明確。

6 結語與展望

綜上所述，生殖道微生物與子宮頸癌、子宮內膜癌和卵巢癌的發生發展密切相關。然而，目前研究尚處于簡單的相關性分析，因果關系不明確，缺乏能夠用作疾病篩查、診斷、治療和預后監測的標志性微生物，益生菌用于防治菌群紊亂誘發的腫瘤也缺乏有力的循證醫學證據。因此，未來研究需要增加實驗方法，如建立動物模型、人類細胞培養模型和人體臨床試驗，其次應加強對陰道、宮頸、宮腔、輸卵管和卵巢整個生殖系統微生態的連貫性系統性研究，以闡明微生物對女性健康的影響具有重要意義，從而為婦科惡性腫瘤的預防和治療提供臨床新策略。