乳桿菌與人乳頭瘤病毒感染及宮頸病變的相關(guān)性

張倩玉，王雅楠，宋殿榮

人乳頭瘤病毒（HPV）是一種通過性傳播的嗜黏膜和皮膚的雙鏈脫氧核苷酸病毒，迄今已發(fā)現(xiàn)HPV有120多種基因型，與女性生殖道感染有關(guān)的有40余種亞型。HPV感染是子宮頸癌的直接致病因素，特別是高危型HPV的持續(xù)感染是宮頸癌發(fā)生、發(fā)展的首要因素和必要條件，早在1999年就有國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)99.7%的宮頸癌患者都存在高危型HPV感染[1]。宮頸癌在全球范圍而言是最常見的女性惡性腫瘤之一，宮頸癌在中低收入國家更為常見，發(fā)病率居第2位，死亡率居第3位[2]。隨著對陰道微生態(tài)環(huán)境研究的深入，生殖道腫瘤與陰道微生態(tài)改變的相關(guān)性引起了醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。目前有研究表明以乳桿菌減少為主的陰道微生態(tài)失衡與HPV感染及其轉(zhuǎn)歸及宮頸病變的發(fā)生、發(fā)展存在緊密聯(lián)系[3]?，F(xiàn)就陰道乳桿菌與HPV感染、宮頸癌及癌前病變相關(guān)性的研究進(jìn)行綜述。

1 乳桿菌的概述

健康婦女陰道內(nèi)存在多種微生物群落，它們與機體、環(huán)境之間構(gòu)成了相互制約、相互協(xié)調(diào)、動態(tài)的微生態(tài)平衡[4]。陰道內(nèi)菌群的種類繁多，但是其中數(shù)量最多的是乳桿菌，約占70%～95%[5]。乳桿菌屬包括許多種或亞種，Verhelst等[6]通過轉(zhuǎn)移 DNA（tDNA）-聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）的方法鑒定出常見的乳桿菌及所占比例分別為卷曲乳桿菌（L.crispatus，42.7%）、詹氏乳桿菌（L.jensenii，26.8%）、加氏乳桿菌（L.gasseri，25.6%）和惰性乳桿菌（L.iners，21.2%）。乳桿菌是陰道微生物群落中最重要的成員，在維持陰道微生態(tài)平衡、抵抗下生殖道感染中起著關(guān)鍵作用，是女性下生殖道抵擋病原微生物感染的重要微生物屏障。

陰道乳桿菌的作用主要體現(xiàn)在4個方面：①乳桿菌與陰道黏膜上皮細(xì)胞緊密結(jié)合，形成一層生物膜，可以形成“定植抗力”，阻止外籍菌與黏膜表面的接觸、黏附和定植，還可與外籍菌群發(fā)揮營養(yǎng)爭奪，從而有效抑制外籍菌的侵入、生長和繁殖[7]；②乳桿菌能分泌產(chǎn)生H2O2，H2O2是一種廣譜殺菌物質(zhì)，可以有效抑制陰道中的細(xì)菌及酵母菌[8]，并且產(chǎn)H2O2的乳桿菌能夠增加肽類抑菌物質(zhì)（胞漿酰胺酶和乳鐵蛋白）的活性以及上皮細(xì)胞的抗菌活性[9]。③乳桿菌通過分泌乳酸維持陰道的酸性環(huán)境，從而起到對不耐酸微生物生長的抑制作用；④乳桿菌能產(chǎn)生細(xì)菌素、生物表面活性物質(zhì)等抑菌物質(zhì)，細(xì)菌素是具有抗菌功能的多肽或蛋白質(zhì)，胡顯鶴等[10]研究發(fā)現(xiàn)副干酪乳桿菌和保加利亞乳桿菌能產(chǎn)生蛋白多肽類抑菌物質(zhì)，此物質(zhì)具有較好的耐高溫能力與耐蛋白酶能力；⑤乳桿菌可促進(jìn)有益的免疫反應(yīng)，一方面，乳桿菌可增加T細(xì)胞的增殖和分化[11]；另一方面，乳桿菌作為免疫增敏劑，可增加B淋巴細(xì)胞的增殖[12]，同時通過刺激巨噬細(xì)胞，破壞癌細(xì)胞的能量代謝[13]。

2 乳桿菌與HPV感染

乳桿菌在維護(hù)陰道微生態(tài)平衡和防止女性下生殖道感染中發(fā)揮著重要作用。隨著對女性陰道微生態(tài)的深入研究，陰道菌群失衡與HPV感染的相關(guān)性引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。1994年便有國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)高危HPV感染與陰道菌群失調(diào)存在一定關(guān)系，以乳桿菌減少、厭氧菌過度生長為主的陰道菌群失調(diào)會增加高危HPV病毒的表達(dá)[14]。國內(nèi)也有很多相關(guān)研究，陳婉珍等[15]選取1 412例患者進(jìn)行HPV、陰道微生態(tài)檢測，分析陰道菌群發(fā)現(xiàn)革蘭陽性大桿菌即乳桿菌的數(shù)量與HPV的感染呈負(fù)相關(guān)。Di Paola等[16]、杜麗輝[17]研究發(fā)現(xiàn)HPV感染及宮頸病變的女性陰道乳桿菌的含量較正常女性顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2013年，Lee等[18]首次通過高通量測序技術(shù)分析了HPV感染者的陰道微生態(tài)組成，共有912例女性納入研究，結(jié)果顯示，HPV感染的女性陰道微生物多樣性較未感染者明顯增加，并且在HPV感染人群中纖毛菌屬比例顯著增高。Dareng等[19]的研究也發(fā)現(xiàn)高危型HPV感染與乳桿菌減少、普氏菌屬和纖毛菌屬等厭氧菌顯著增加有關(guān)。Brotman等[20]通過對32例育齡婦女進(jìn)行HPV檢測，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)以加氏乳桿菌為優(yōu)勢菌的陰道菌群能增加HPV的清除率。2016年，國內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，感染HPV患者的陰道菌群多樣性增加，乳桿菌含量明顯下降，僅占總菌數(shù)的40.48%，加德納菌屬、普氏菌屬、奇異菌屬、支原體屬等相對豐度增加，乳桿菌的減少、多種厭氧菌屬過度增殖和布魯氏菌的出現(xiàn)可能是高危HPV持續(xù)存在并致癌的原因[21]。古萍等[22]分別檢測感染高危HPV及未感染HPV的女性陰道分泌物發(fā)現(xiàn)，乳桿菌數(shù)量與HPV-DNA載量呈負(fù)相關(guān)，并且2組女性陰道惰性乳桿菌、加氏乳桿菌、卷曲乳桿菌數(shù)目比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 乳桿菌與宮頸病變

早在1994年，Korshunov等[14]通過研究39例HPV感染伴宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）的婦女陰道分泌物情況發(fā)現(xiàn)，陰道內(nèi)乳桿菌的減少與宮頸癌前病變的發(fā)生密切相關(guān)，乳桿菌減少及各種條件致病菌增多為HPV發(fā)揮作用提供了環(huán)境。

我國學(xué)者也進(jìn)行了相關(guān)的研究，舒俊俊等[23]將患者分為慢性宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組、宮頸癌組，各組患者的陰道乳桿菌檢出率依次降低，乳桿菌含量與宮頸病變及其嚴(yán)重程度呈顯著負(fù)相關(guān)。曹蕊等[24]通過向?qū)m頸癌移植瘤小鼠腹腔內(nèi)連續(xù)注射乳桿菌數(shù)天后檢測瘤重及抑瘤率發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌及干酪乳桿菌均對實驗小鼠移植瘤有極顯著抑制作用，嗜酸乳桿菌對KM小鼠及615小鼠移植瘤的抑制率分別為62.23%和44.03%，干酪乳桿菌對KM小鼠移植瘤抑制率為50.68%。

2015年Oh等[25]首次使用高通量測序技術(shù)分析了60例CIN患者及50例健康女性的陰道微生態(tài)，研究表明卷曲乳桿菌的減少，陰道阿托波菌、加德納菌和惰性乳桿菌占優(yōu)勢地位與CIN的發(fā)生相關(guān)，提示乳桿菌減少合并HPV感染是CIN發(fā)生的危險因素。Mitra等[26]對169例英國女性進(jìn)行了陰道微生態(tài)與宮頸病變的相關(guān)性分析，其中正常對照20例，低級別CIN 52例，高級別CIN 92例，宮頸浸潤癌5例。高級別CIN患者陰道微生態(tài)的菌群多樣性高于低級別CIN，其中纖毛菌、四聯(lián)厭氧菌和消化鏈球菌的豐度顯著增加，而詹氏乳桿菌比例顯著降低。Zhang等[27]利用16S rRNA的Illumina測序法對126例正常細(xì)胞學(xué)和CINⅠ和40名CINⅡ和CINⅢ的女性宮頸菌群進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)惰性乳桿菌和卷曲乳桿菌是大多數(shù)受試者的主要宮頸菌群，而在CINⅠ、CINⅡ的樣本中分別檢測出詹氏乳桿菌和卷曲乳桿菌的豐富度較高。

2019年Ilhan等[28]通過檢測宮頸陰道微環(huán)境的代謝譜，研究陰道微生物與HPV持續(xù)感染和進(jìn)展為惡性腫瘤過程中的相互影響，評估HPV、微生物群、炎癥和宮頸疾病之間的聯(lián)系，研究中發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢菌不是乳桿菌的陰道菌落，特別是乳桿菌含量明顯下降，將會擾亂氨基酸和核苷酸的代謝，與宮頸病變的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。

4 乳桿菌抗宮頸癌的可能機制

陰道乳桿菌的抗癌機制尚不十分明確，目前對于其抗宮頸癌的可能機制包括：①持續(xù)性HPV感染是宮頸癌發(fā)病的必要條件，而乳桿菌對HPV的感染有一定的防護(hù)作用。乳桿菌能分解陰道黏膜上皮內(nèi)的糖原產(chǎn)生的乳酸，進(jìn)而使陰道環(huán)境pH值降低，維持陰道酸性環(huán)境，抑制高危型HPV的生長，從而增強陰道局部抗感染能力。乳桿菌產(chǎn)生的H2O2能促使蛋白抑制劑與其結(jié)合從而抑制高危型HPV的生長。乳桿菌能產(chǎn)生細(xì)菌素、細(xì)菌表面活性物質(zhì)等多種抑制物，可有效破壞有害微生物的生長，阻止高危HPV的血液供應(yīng)，其產(chǎn)生的胞外多糖及細(xì)胞壁肽聚糖等具有抵抗腫瘤的特性。如果陰道中乳桿菌定植減少，條件致病菌增多，將會增加HPV的感染率，并且使HPV與宮頸上皮細(xì)胞的DNA整合、宿主細(xì)胞發(fā)生突變的概率增加[22]。②乳桿菌屬可激活并促進(jìn)免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞（DC）以及巨噬細(xì)胞產(chǎn)生免疫因子，起到抗腫瘤作用[29]。近年來研究發(fā)現(xiàn)輔助性T細(xì)胞1型（Th1）/輔助性T細(xì)胞2型（Th2）的平衡調(diào)控與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療和轉(zhuǎn)歸有密切的關(guān)系。Th1細(xì)胞通過合成γ干擾素（IFN-γ）抑制Th2細(xì)胞功能，Th2細(xì)胞通過合成白細(xì)胞介素4（IL-4）抑制Th1細(xì)胞的功能，兩者相互作用、相互調(diào)節(jié)，當(dāng)Th1/Th2的平衡被打破，即Th1/Th2漂移，此時機體更易出現(xiàn)感染性疾病、過敏性疾病、自身免疫病或腫瘤，而研究表明乳桿菌可以調(diào)節(jié)機體的Th1/Th2細(xì)胞平衡[30]，從而起到抗腫瘤的作用。③乳桿菌有誘導(dǎo)小鼠宮頸癌細(xì)胞凋亡的作用。李秀真等[31]通過研究發(fā)現(xiàn)乳桿菌對小鼠宮頸鱗癌U14細(xì)胞具有顯著的抗癌作用，可以誘導(dǎo)U14細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞、自然殺傷（NK）細(xì)胞產(chǎn)生的腫瘤壞死因子α（TNF-α）、IFN-γ等效應(yīng)因子，通過細(xì)胞凋亡途徑而發(fā)揮對腫瘤的細(xì)胞毒作用。國外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)從人體陰道分離的加氏乳桿菌菌株可以增加促細(xì)胞凋亡的Bax蛋白酶和Caspase蛋白，從而誘導(dǎo)宮頸癌HeLa細(xì)胞凋亡[32]。④乳桿菌能夠抑制宮頸癌細(xì)胞生長，Wang等[33]研究發(fā)現(xiàn)卷曲乳桿菌、詹氏乳桿菌和加氏乳桿菌能通過調(diào)節(jié)HPV16 E6和E7致癌基因以及與細(xì)胞周期相關(guān)的基因來抑制宮頸癌細(xì)胞的生長。Li等[34]研究發(fā)現(xiàn)乳桿菌對宮頸癌細(xì)胞的遷移有抑制作用，而這種抑制作用可能是通過下調(diào)Snail從而促進(jìn)E-鈣黏蛋白的表達(dá)實現(xiàn)的。

5 乳桿菌在HPV感染及宮頸癌治療中的應(yīng)用

乳桿菌與女性生殖道HPV感染及宮頸癌前病變有關(guān)，提示在宮頸癌的一級防治中可以從改善女性陰道微生態(tài)環(huán)境著手，增加陰道內(nèi)乳桿菌的含量，積極治療厭氧菌等非優(yōu)勢菌的感染，從而抑制HPV的持續(xù)感染。

周小燕等[35]研究表明，乳桿菌膠囊聯(lián)合干擾素泡騰片治療宮頸HPV感染患者的病毒轉(zhuǎn)陰率較單用IFN者明顯升高（P＜0.05），并且對于宮頸HPV感染患者陰道微生態(tài)的改善效果較為明顯，炎癥因子檢出率下降，乳桿菌對于清除HPV感染起到了很好的協(xié)助作用。閻冰冰等[36]的一項前瞻性研究將HPV陽性的患者隨機分為觀察組和對照組各30例，觀察組予陰道補充乳桿菌治療，對照組給予安慰劑，分別對比2組4個月、6個月療程時HPV轉(zhuǎn)陰率，結(jié)果觀察組HPV轉(zhuǎn)陰率顯著優(yōu)于對照組（P＜0.05），陰道補充乳桿菌有利于HPV的清除。Palma等[37]收集117例患有細(xì)菌性陰道病同時伴有HPV感染的患者，隨機分為2組。第1組采用標(biāo)準(zhǔn)治療+乳桿菌短期治療，即甲硝唑 500 mg/次，2 次/d，連服 7 d，或氟康唑150 mg/次，1次/d，連服2 d，同時給予乳桿菌BMX 54短期（3個月）治療；第2組給予標(biāo)準(zhǔn)治療+陰道乳桿菌BMX 54長期（6個月）治療。結(jié)果顯示第2組的HPV轉(zhuǎn)陰率及宮頸細(xì)胞學(xué)異常的清除率均高于第1組（P＜0.05），數(shù)據(jù)表明使用6個月的乳桿菌治療能有效控制HPV感染與宮頸病變，恢復(fù)陰道正常微生物菌群是預(yù)防宮頸癌的關(guān)鍵。

目前研究發(fā)現(xiàn)，可以將乳桿菌作為人體疫苗或是其他病原體的抗原載體，將目的抗原表達(dá)于乳桿菌胞膜上，作為疫苗載體應(yīng)用于宮頸黏膜局部，可起到預(yù)防宮頸癌的效果。Aires等[38]發(fā)現(xiàn)乳桿菌可以很好地表達(dá)HPV16的病毒顆粒，用攜帶有HPV16病毒顆粒的乳桿菌作為黏膜疫苗防治宮頸癌。乳桿菌亦是一種很好的質(zhì)粒載體，依靠質(zhì)粒載體的功能，使乳桿菌自身或外源質(zhì)粒攜帶病原體抗原，使腫瘤抗原免疫機體，產(chǎn)生特異性免疫作用，也能達(dá)到預(yù)防腫瘤的目的，具有良好的應(yīng)用前景。目前已有研究表明表達(dá)E6、E7蛋白重組乳桿菌疫苗能夠很好地誘導(dǎo)小鼠T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫，起到抗腫瘤效應(yīng)[11，39]。目前在體研究發(fā)現(xiàn)乳桿菌可以作為DC疫苗的免疫增強劑，DC疫苗（凍融抗原致敏的DC）能夠起到治療宮頸癌的作用，將乳桿菌聯(lián)合DC疫苗治療宮頸癌，可以很好預(yù)防并明顯抑制裸鼠宮頸癌Hela移植瘤的生長，增強DC疫苗促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[40]。

綜上所述，乳桿菌的減少會導(dǎo)致陰道酸性環(huán)境改變、屏障作用減弱，使女性下生殖道更易受病原微生物入侵，與宮頸HPV感染及宮頸病變密切相關(guān)。目前已有很多應(yīng)用乳桿菌制劑治療HPV感染與宮頸癌的研究，研究結(jié)果均表明乳桿菌能促進(jìn)陰道局部免疫反應(yīng)、誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)HPV轉(zhuǎn)陰并抑制宮頸病變進(jìn)展。但目前仍需進(jìn)一步探究乳桿菌菌屬、數(shù)量、療程與抗癌作用的關(guān)系，這將會為宮頸癌的防治帶來革命性變化。