生殖道微生物与妇科恶性肿瘤的相关性研究进展

冯 巧，胡 花，戴海燕

(复旦大学附属浦东医院妇产科，上海 201300)

在人体与外部环境相连通的表面和空腔，如生殖道、胃肠道、口腔、呼吸道等部位，定居着许多与人体共生的微生物群落，其数量是人体细胞总数的10倍以上，这些微生物遗传信息总和构成了人体的“第二基因组”，即人体微生物组(microbiome)[1]。宿主与微生物群落之间的关系十分复杂，彼此互为影响。有研究发现15%～20%的肿瘤与微生物感染有关，如幽门螺杆菌(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]。子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌是妇科常见的恶性肿瘤，但其发病原因尚未完全阐明，探讨其病原生物学原因和寻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

阴道至宫颈内口为下生殖道，与肠道及口腔等丰富的微生物组成相比，宫颈阴道的微生物种类相对简单，以厌氧菌或兼性厌氧菌为主。正常情况下，阴道内各种菌群呈以乳酸杆菌属(lactobacillus sp)为优势菌的动态平衡状态，该状态随着月经周期、年龄、妊娠、行为和环境等因素的变化而变化。Ravel等[3]通过高通量测序技术对396位不同种族育龄妇女的阴道微生物进行分析，将健康女性阴道微生物群落分成5种菌群结构(community statetypes，CST)：CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ组分别由卷曲乳酸杆菌(l.crispatus)、加氏乳酸杆菌(l.grasseri)、惰性乳酸杆菌(l.iners)和詹氏乳酸杆菌(l.jensenii)作为优势菌，CSTⅣ组则只含少量的乳酸杆菌，以严格厌氧菌为主，如普氏菌属(prevotella)、阿托波菌(atopobium)、加德纳菌属(gardnerella)，分为ⅣA及ⅣB两个亚型。乳酸杆菌产生乳酸使阴道处于酸性环境(pH≤4.5)，并且能分泌H2O2、细菌素及其他抗微生物因子，抑制或杀灭致病原，同时竞争性地阻止致病微生物黏附于阴道上皮细胞，还参与调节生殖道的平衡、代谢、炎症及免疫反应，维持生殖道的健康状态[4]。阴道微生态平衡一旦被打破，不仅会引起如细菌性阴道病、沙眼衣原体感染、艾滋病毒感染等感染性疾病，还可通过影响机体的免疫调节和炎症反应，诱导生殖道肿瘤的发生和发展。

1.2 上生殖道微生物

因宫颈内外口、宫颈黏液栓等特殊生理结构形成的天然物理屏障，很长时间以来人们认为健康女性上生殖道处于无菌状态，而基因检测技术的出现打破了这种认知[5]。Mitchell等[6]对58例因良性病变行全子宫切除患者生殖道菌群进行分析，发现95%患者的上生殖道至少存在1种细菌，最常见的是惰性乳酸杆菌、普式菌属和卷曲乳酸杆菌。同样，Chen等[7]对我国95例因良性疾病行子宫附件切除妇女的生殖道微生物进行分析，发现从阴道至宫颈乳酸杆菌比例由99.9%下降至97.56%，宫腔乳酸杆菌占30.5%，输卵管乳酸杆菌相对丰度中值却只有1.69%，而道格拉斯窝并无乳酸菌的存在，与下生殖道乳酸杆菌为主的酸性环境相比，上生殖道处于弱碱性，主要以放线菌门(actinobacteria)、拟杆菌门(bacteroidetes)、变形菌门(proteobacteria)为主。该类研究因很少有健康妇女行子宫及附件切除，还受样本量、样本污染和检测方法等因素的影响，目前健康妇女上生殖道微生物组成尚未明确，其菌群是“原著居民”，还是因疾病状态由阴道上移成为“游历者”，抑或其他部位的“侵入者”尚不清楚[5]。

2 关于子宫颈癌

2.1 阴道微生物与人乳头瘤病毒

人乳头瘤病毒(human papillomavirus，HPV)是子宫颈癌的病原体，持续感染高危型人乳头瘤病毒(high risk human papillomavirus，hr-HPV)可导致70%以上的宫颈病变发生发展。Lee等[8]用16SrRNA测序方法研究发现，HPV阳性患者阴道微生物多样性增加而乳酸杆菌减少，纤毛菌属(sneathia)作为标志性微生物在HPV感染者中明显增加。因HPV感染呈动态改变，需进一步了解HPV转归与阴道微生物的关系。Brotman等[9]对32例育龄期女性每周采集2次阴道拭子，共持续16周，发现具有高浓度加氏乳酸杆菌的女性HPV缓解率最高，而加氏乳酸杆菌含量低和阿托波菌含量高的女性HPV缓解率最低。Di Paola等[10]对55例HPV感染者随访1年，发现HPV持续感染者CSTⅣB比例显著高于病毒清除者，且认为阿托波菌是HPV持续感染的标志。

总之，HPV感染患者阴道菌群多样性增加，乳酸杆菌属减少，非乳酸杆菌增加，以加氏乳酸杆菌或惰性乳酸杆菌为优势菌的阴道微生态与HPV的快速清除相关。然而，阴道微生物组成结构改变与HPV感染发生的相关性尚未确定，HPV感染状态改变有待进一步的研究。

2.2 阴道微生物与宫颈病变

Mitra等[11]通过对169例宫颈病变患者阴道微生物组成研究发现，随着宫颈病变严重程度的增加，阴道微生物CSTⅣ类菌群比例成倍增加，相较于低级别宫颈病变，在宫颈高级别鳞状上皮内病变患者的纤毛菌属(leptotrichia)、四联厌氧球菌属(anaerococcus tetradius)、厌氧消化道链球菌属(peptostreptococcus anaerobius)比例显著增高，而詹氏乳酸杆菌比例显著降低。Oh等[12]对70例宫颈病变患者阴道微生物组成进行分析，发现阴道菌群以奇异菌属、阴道加纳德菌属及惰性乳酸杆菌为主，且卷曲乳酸杆菌明显减少的患者，宫颈发生病变的风险显著升高。康玲(2017年)、周柯(2018年)等研究也发现阴道乳酸杆菌属的减少和加德纳菌属、奇异菌属的增加可能与宫颈癌病变的发展有着极大的关联。

3 关于子宫内膜癌

3.1 生殖道微生物与子宫内膜癌

子宫内膜癌(endometrial carcinoma，EC)是发生于子宫内膜的一种上皮恶性肿瘤，细菌或病毒等微生物引起的慢性炎症可能与子宫内膜癌的发生发展有关。Walther-António等[13]对31例(17例子宫内膜癌，4例子宫内膜增生，10例子宫良性病变)行子宫及双侧附件切除患者生殖道微生物组成进行分析，结果显示每位患者阴道、宫颈、输卵管及卵巢的微生物组成均显著相关(P<0.001)，与对照组相比，厚壁菌门(firmicutes)、螺旋体门(spirochaetes)、放线菌门、拟杆菌门和变形菌门在子宫内膜癌患者中明显增加，有趣的是发现阴道中同时存在卟啉单调菌(porphyromonas sp)和阿托波菌且合并阴道pH>5的情况下，诊断子宫内膜癌的灵敏度为100%，特异度为60%。研究发现在亚洲人群中，盆腔炎患者子宫内膜癌发生的风险增加了1.79倍[14]，其机制可能是继发于感染引起的炎症反应诱导的癌变。与子宫颈癌的研究相比，目前国内外关于生殖道微生物与子宫内膜癌的相关性研究较少，仍存在争议。

3.2 生殖道微生物与子宫内膜癌其他相关因素

肥胖、糖尿病、高血压并称为子宫内膜癌的三联征，其发病机制与内源性雌激素代谢紊乱有关。Khan等[15]发现应用促性腺激素释放激素类似物(GnRHa)治疗子宫内膜异位症患者中，宫腔乳酸杆菌明显减少，而链球菌科(streptococcaceae)、葡萄球菌科(staphylococaceae)、肠杆菌科(enterobacteriaceae)明显增加，表明子宫微生物组可能受激素调节，但目前鲜有雌激素、生殖道微生物和子宫内膜癌之间的相关性研究。刘宏伟(2018年)研究显示月经初潮早和绝经晚是子宫内膜癌的危险因素，乳酸杆菌在青春期早期至中期占主导地位，绝经后阴道乳酸杆菌减少且阴道菌群多样性增加。但尚不清楚在生命周期中，初潮早和绝经晚在阴道中携带更多的乳酸杆菌是否与子宫内膜癌有关，也不清楚月经周期增多是否影响阴道与宫腔之间的微生物移位，从而使内膜癌的风险增加，需要进一步的验证。

4 关于卵巢癌

4.1 生殖道微生物与卵巢癌

Banerjee等[16]分别对实验组(99例卵巢癌组织)、配对组(20例卵巢癌癌旁组织)、非配对组(20例因BRCA突变行预防性切除的卵巢组织)病原微生物进行检测，结果发现在卵巢癌组织中有独特的微生物组成，在卵巢癌组织中发现6种致癌病毒，逆转录病毒科(retroviridae)的丰富度最高，其次是肝病毒科(hepadnaviridae)、HPV、黄病毒科(flaviviridae)、多瘤病毒科(polyomaviridae)和疱疹病毒科(herpesviridae)，变型菌门(52%)和厚壁菌门(22%)在卵巢癌组织中占优势，且真菌和寄生虫的含量也明显高于卵巢癌旁组织和卵巢组织。Jonsson等[17]在浸润性卵巢癌组织中发现沙眼衣原体(chlamydia trachomatis)，并证明其可能与卵巢癌的发展有关。而卵巢癌组织中HPV感染则存在较大的地域差异，有研究发现在西欧和美国女性中HPV与卵巢癌无联系，但不否定其他区域人群中HPV与卵巢癌的相关性[18]。上述研究均提示卵巢癌组织微环境发生了显著改变，然而，是卵巢癌为微生物的生长提供了一个有利生长的微环境，还是相关微生物结构改变导致的卵巢组织癌变尚不清楚。

4.2 生殖道微生物与卵巢癌其他相关因素

服避孕药是降低卵巢癌风险的方式之一。有研究发现与使用其他避孕方法的妇女相比，服用避孕药女性阴道有更多产生H2O2的乳酸菌属定植[19]，然而口服避孕药导致阴道菌群的变化是否与降低卵巢癌风险有关尚不清楚。目前认为输卵管伞段是卵巢癌亚临床微生物感染的病灶来源，感染发生在输卵管内或靠近输卵管可能通过炎症或释放细菌毒素引起卵巢恶变。有研究发现输卵管结扎和输卵管切除均能降低卵巢癌的风险[20]，可能是阻断了致病源微生物从阴道进入腹腔的通路。但目前鲜有输卵管结扎、生殖道微生物与卵巢癌的相关性研究。

5 益生菌在妇科肿瘤治疗中的应用

益生菌(probiotic)是一类能改善宿主微生态平衡、恢复微生物组稳态的活性有益微生物的总称。Sungur等[21]将从健康的妇女中分离出的加氏乳酸杆菌(G10和H15)与宫颈癌细胞进行培养，发现无论是活的加氏乳酸杆菌，还是其产物胞外多糖(EPS)均能抑制宫颈癌细胞的增殖。Sharma等[22]发现从健康妇女阴道分泌物培养提取的3种肠球菌(enterococcus hirae 20c，enterococcus faecium 12a and L12b)分泌的蛋白，可以选择性地抑制人类癌细胞株(HeLa，HCT15，A549，Human PBMCs)的体外增殖，且对人类正常外周血细胞无毒性。Palma等[23]将117例细菌性阴道病伴HPV感染患者随机分为两组，在常规的抗生素治疗后，分别予以3个月和6个月的鼠李糖乳酸杆菌(lactobacillus rhamnosus)阴道栓剂，并进行14个月的随访，发现长时间药物治疗组HPV清除率及宫颈细胞学异常消除率更高，且细菌性阴道的复发率更低。目前关于益生菌与妇科肿瘤的研究数量有限，多与宫颈癌有关，益生菌用于防治妇科肿瘤的具体菌群种类、剂量、剂型、使用方法、治疗时机等问题尚不明确。

6 结语与展望

综上所述，生殖道微生物与子宫颈癌、子宫内膜癌和卵巢癌的发生发展密切相关。然而，目前研究尚处于简单的相关性分析，因果关系不明确，缺乏能够用作疾病筛查、诊断、治疗和预后监测的标志性微生物，益生菌用于防治菌群紊乱诱发的肿瘤也缺乏有力的循证医学证据。因此，未来研究需要增加实验方法，如建立动物模型、人类细胞培养模型和人体临床试验，其次应加强对阴道、宫颈、宫腔、输卵管和卵巢整个生殖系统微生态的连贯性系统性研究，以阐明微生物对女性健康的影响具有重要意义，从而为妇科恶性肿瘤的预防和治疗提供临床新策略。