肠道共生菌及代谢产物与肝癌进展的相关性分析

李洪波 匡 黎

湖北医药学院附属国药东风总医院肿瘤科 (湖北 十堰， 100053)

国内外肠道共生菌研究提示，人类和其他众多哺乳类动物的肠道共生菌对机体有一定的积极作用，主要机制为肠道共生菌能够在不同情况下促进机体免疫系统更趋成熟，肠道共生菌及其代谢产物通过激活免疫细胞，进而促进免疫活性细胞分泌多种细胞因子[1,2]。肠道共生菌在恶性肿瘤发生发展过程中也发挥了一定的作用[3,4]。双歧杆菌、嗜乳酸菌、大肠杆菌等均为较常见的肠道共生菌，与肝脏和肠道关联紧密，在生理功能方面也有重要联系[5-7]。人体肝脏的主要血供来源于肠道的回流血，比例可达3/4，回流血中本身就会包含肠道中的细菌及其代谢产物；肝脏通常会通过组建天然的免疫耐受以维持免疫平衡[8,9]。病理状态下，来自肠道的微生物及其代谢产物打破了肝脏本身的免疫耐受[10]。本研究拟分析肝癌患者肠道共生菌及代谢产物分布状态及与肝癌进展的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取我院2017年12月至2018年12月确诊的105例首发肝癌患者纳入研究。受试对象基本情况及病情特征分布描述见表1、2。本研究获得医院伦理委员会批准。

表1 受试对象基本情况特征分布 [例(%)]

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①我院就诊及确诊的首发肝癌患者；②病例资料完整；③能够配合研究进行；④全部受试对象(及家属)知情同意。排除标准：①同时罹患其他器官系统恶性肿瘤的患者；②同时罹患胃肠道其他疾病以及肝脏其他疾病的患者；③各种原因不能配合研究者。

表2 受试对象病情相关信息

1.3 研究方法 采集受试对象确诊时粪便样本，测定肠道共生菌分布情况，全部患者随访1年，观察患者病情变化以及生存情况，分析肠道共生菌及其代谢产物与患者病情预后的关联情况。使用定量PCR方法完成肠道菌群DNA测定，检测优势菌群情况。PCR反应条件选取95℃预变性(3 min)，95℃ 30 s，退火40 s以及72℃ 30 s，以上执行40个循环，72℃延伸(5 min)。每个循环结束后对荧光强度进行检测(每个样本做3个复孔，测定Ct值，对照标准曲线计算样本基因的真实copy数)。以每克粪便样本检测的细菌基因copy数的对数计算肠道优势菌群。同时检测患者病情相关生化指标，定量佐证病情进展状态。

2 结果

2.1 受试对象粪便标本优势共生菌分布情况 见表3。

表3 受试对象粪便标本肠道优势菌群分布情况

2.2 肠道共生菌及其代谢产物与肝癌病情发展的关联

2.2.1 肠道共生菌及其代谢产物与肝癌进展的相关性 以病情进展为因变量，以共生菌、共生菌代谢产物及其他潜在影响因素为自变量，使用回归模型讨论肠道共生菌及其代谢产物与肝癌进展的关联，结果可见嗜乳酸菌和双歧杆菌两种肠道共生菌每克粪便细菌拷贝数增高，以及它们共有的代谢产物吲哚表达增高，均为肝癌进展的保护因素。见表4。

表4 肠道共生菌及其代谢产物与肝癌进展的相关性

2.2.2 肠道共生菌及其代谢产物与肝癌进展相关指标表达增高的相关性 以肝癌常见的恶性生化指标以及分子标志物(AFP-L3、VEGF、aFGF和bFGF)4种指标和/或表达增高(是否超过平均水平)为因变量，以共生菌、共生菌代谢产物及其他潜在影响因素为自变量，使用回归模型讨论肠道共生菌及其代谢产物与这些指标表达增高之间的关联，结果可见嗜乳酸菌和双歧杆菌两种肠道共生菌每克粪便细菌拷贝数增高，以及它们共有的代谢产物吲哚表达增高，均与肝癌进展相关指标水平增高呈负相关，也提示它们是肝癌进展的保护因素，见表5。

表5 肠道共生菌及其代谢产物与肝癌进展相关指标表达增高的相关性

3 讨论

包含肝癌在内的多种肝脏疾病，其发展过程大多经历了由最初的炎症等轻微病变逐渐发展为肝脏纤维化等严重病变，随后还可能出现肝硬化等情况进而导致癌变[11,12]。而肝脏与肠道之间存在着重要且特殊的解剖生理等关联，肠道中的很多微生物以及它们的代谢产物会随着血流进入肝脏，进而与肝脏的炎症病变、免疫耐受等发生关联[10-12]；有研究提示肝硬化患者以及肝细胞肝癌的患者血清中内毒素水平相对更高，可能与刺激肝脏炎症反应的微生物因素有关[13]。

益生菌是能够促进人体健康发展的活菌，可以通过产生不同代谢物来抑制多种疾病的发生[14]。本次研究患者包含Ⅰ、Ⅱ以及Ⅲ期及以上肝癌患者，不同分期患者性别年龄等基本特征分布充分可比，随访收集患者病情进展信息以及死亡情况，分期高患者的预后也相对较差，符合病情基本特征。

患者优势共生菌前两位为嗜乳酸菌和双歧杆菌，针对这两种肠道共生菌以及两种共生菌所共有的代谢产物吲哚，进行进一步深入分析，结果可见随访死亡组嗜乳酸菌和双歧杆菌均更低，代谢产物吲哚的水平也更低，差异有统计学意义(P<0.01)。双歧杆菌是健康动物肠道内的优势菌种，其数量随年龄变化呈动态变化优势，其变化与机体内许多生理病理变化关系密切。双歧杆菌被认为是人类和其他温血动物包括反刍动物肠道中的关键微生物属，也是众所周知的一种肠道益生菌[15，16]。嗜酸乳杆菌是胃和肠内的主要益生菌， 在胃中能存活的致病菌的胃部是个小型“消毒车间”，这是由于胃液具有很强的酸性[17，18]。

本研究结果提示嗜乳酸菌和双歧杆菌两种肠道共生菌每克粪便细菌拷贝数增高，以及它们共有的代谢产物吲哚表达增高，可能为肝癌进展的保护因素；嗜乳酸菌和双歧杆菌两种肠道共生菌每克粪便细菌拷贝数增高以及它们共有的代谢产物吲哚表达增高，均与肝癌进展相关指标水平增高呈负相关，提示它们可能与肝癌进展的保护因素有关。

本研究主要针对肝癌研究人群中检出率最高的两种肠道共生菌进行了分析讨论，关于其他肠道共生菌及代谢产物的相关特性仍需今后更广范围、更大人群的探索；且今后会继续进行同主题的实验性研究，进一步探索肠道共生菌及代谢产物在肝癌中的生理病理意义。嗜乳酸菌和双歧杆菌及其代谢产物的存在对肝癌具有积极的辅助治疗意义，值得临床关注。