白色念珠菌與口腔潛在惡性病變相關研究進展

童婷， 程磊， 任彪

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心 四川大學華西口腔醫(yī)院牙體牙髓病科，四川 成都（610041）

口腔潛在惡性病變（oral potentially malignant disorders，OPMDs），指具有高惡變風險的口腔上皮病損或者狀態(tài)，主要包括口腔黏膜白斑（oral leuko?plakia，OLK）、口腔黏膜下纖維性變（oral submu?cous fibrosis，OSMF）、口腔扁平苔蘚（oral lichen pla?nus，OLP）、紅斑（erythroplakia）等［1］。OPMDs 發(fā)展為口腔鱗狀細胞癌的風險較高，影響患者的生存質(zhì)量。流行病學研究發(fā)現(xiàn)，口腔黏膜白斑惡變率為0.13%～34%，且伴有白色念珠菌感染的口腔黏膜白斑惡變率更高；口腔黏膜下纖維性變的惡變率為4%～8%［2］。與健康黏膜相比，OPMDs 病變部位微生物多樣性發(fā)生顯著變化，如輕鏈球菌相對豐度下降，具核梭桿菌相對豐度上升。菌群變化提示微生物在OPMDs 病變過程中的重要作用［3?4］。作為人體最常見的機會性致病真菌，白色念球菌在OMPDs 病變部位中的檢出率也明顯高于正常組織［5］。本文主要對白色念珠菌和OPMDs 的相關研究進展作一綜述。

1 白色念珠菌與OPMDs

目前OPMDs 惡性程度評估主要依靠組織病理學檢測，即病變組織是否存在非典型增生以及非典型增生的程度。研究發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌感染，并聯(lián)合其他因素，可誘導上皮細胞的異型性以及上皮異常增生［6］。OPMDs 中與白色念珠菌感染相關的常見病變?yōu)榭谇火つぐ装?，其次是口腔黏膜下纖維化和口腔扁平苔蘚等。McCullogh 等［7］發(fā)現(xiàn)口腔黏膜白斑或口腔鱗狀細胞癌患者口腔攜帶白色念珠菌的程度高于正常人群，且口腔念珠菌性白斑惡性轉(zhuǎn)化的風險更高。80 例口腔黏膜白斑患者病變部位的病菌檢測結果顯示，47%的患者存在念珠菌感染，其中白色念珠菌最常見，檢出率高達94.7%，而糜爛型扁平苔蘚和口腔黏膜下纖維化的患者念珠菌檢出率分別是44.29%和36.67%。白色念珠菌還可與多種因素相互作用共同促進病變發(fā)展，如白色念珠菌的感染嚴重程度與飲酒、吸煙和咀嚼檳榔等致癌相關危險因素也存在關聯(lián)性［8］。白色念珠菌在OPMDs 病變中的高檢出率提示其在病變發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要而復雜的作用。

1.1 口腔黏膜白斑

白色念珠菌與口腔黏膜白斑密切相關，是口腔黏膜白斑病變部位尤其是頰黏膜病變區(qū)域最常檢出的致病真菌；患有口腔舌白斑伴上皮異常增生的老年患者念珠菌感染風險極高［8］?？谇荒钪榫园装呤且环N較為常見的口腔黏膜白斑病變，同時也是一種慢性念珠菌感染性疾病，惡變風險高，其特征在于病檢時組織內(nèi)可見白色念珠菌菌絲的侵襲。白色念珠菌可通過干擾正常上皮細胞功能，破壞宿主防御能力，造成持續(xù)感染從而加重疾病，如通過抑制或者負向調(diào)控核苷酸結合寡聚化 結 構 域1（nucleotide?binding oligomerization do?main 1，NOD1）信號通路及其下游信號分子的表達，降低口腔黏膜白斑組織中人β?防御素1、2、3的表達水平以及上調(diào)受體相互作用蛋白?2（recep?tor interacting protein 2，RIP2）和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶?12（cysteinyl aspartate specific pro?teinase 12，Caspase?12）的表達水平，抑制宿主的固有免疫，導致白色念珠菌持續(xù)感染［9］。正常狀態(tài)下，口腔上皮細胞和成纖維細胞可分泌抗微生物肽發(fā)揮抗真菌作用，而口腔黏膜白斑病變時，口腔黏膜白斑相關成纖維細胞則通過抑制ERK 信號傳導途徑，產(chǎn)生并分泌較少的CX3CL1，從而導致細胞對白色念珠菌的防御能力下降，使念珠菌易于黏附，侵襲和感染病變組織［10］。

1.2 口腔黏膜下纖維性變

上皮萎縮被認為是口腔黏膜下纖維性變的關鍵特征之一?；颊咭蚣膊《鴮е聫埧谑芟抟约翱谇煌僖毫魉傧陆担瑸榭谇恢邪咨钪榫纳L創(chuàng)造有利環(huán)境。較正常人群，口腔黏膜下纖維性變患者念珠菌的檢出率更高，病變程度更嚴重［11］。研究顯示口腔黏膜下纖維性變患者口腔黏膜環(huán)境有利于白色念珠菌的定植，但目前尚未發(fā)現(xiàn)白色念珠菌與口腔黏膜下纖維性變惡變之間的直接聯(lián)系。白色念珠菌可能通過改變口腔局部微環(huán)境以及通過亞硝化作用產(chǎn)生致癌產(chǎn)物從而影響疾病的進程。

1.3 口腔扁平苔蘚

口腔扁平苔蘚是一種常見的慢性炎癥性疾病，可影響皮膚和黏膜，包括口腔黏膜［12］?？谇槐馄教μ\與EB 病毒、丙型肝炎病毒、幽門螺桿菌和念珠菌等感染因素有關［13］，且感染因素在口腔扁平苔蘚惡變中起著重要作用［14］。白色念珠菌參與口腔扁平苔蘚惡性轉(zhuǎn)化的機制與其產(chǎn)生致癌物N?亞硝基甲基芐基胺的作用密切相關［15］，而口腔扁平苔蘚的發(fā)展又能夠改變口腔上皮狀態(tài)及口腔微環(huán)境，從而利于白色念珠菌的定植。臨床研究發(fā)現(xiàn)口腔扁平苔蘚與白色念珠菌感染具有明顯的關聯(lián)性，對口腔扁平苔蘚患者進行相應的抗真菌治療可以有效控制疾病發(fā)展［16］。

2 白色念珠菌促進OPMDs 發(fā)生發(fā)展的相關機制

2.1 慢性炎癥與潛在惡性病變

病原菌感染導致的長期的慢性炎癥可以誘導上皮的異常增生，發(fā)展成為潛在惡性病變，甚至惡性轉(zhuǎn)化［17］。幽門螺桿菌感染是胃癌發(fā)展的主要危險因素［18］。造成機體慢性感染狀態(tài)的傷寒沙門氏菌與肝膽癌密切相關［19］。大腸桿菌、梭桿菌屬等在結直腸癌的發(fā)展中也存在一定的作用，其中，具核梭桿菌也是口腔常見微生物［20］。感染誘導的慢性炎癥導致細胞內(nèi)多種信號傳導途徑調(diào)節(jié)的紊亂，Janus 激酶和促分裂原活化蛋白激酶（mitogen?activated protein kinase，MAPK）等炎癥相關激酶的紊亂會導致細胞生長信號的傳導失調(diào)，腫瘤相關促炎轉(zhuǎn)錄因子如信號傳導及轉(zhuǎn)錄激活因子3（sig?nal transducers and activators of transcription，STAT3）、NF?κB 和缺氧誘導因子1（hypoxia induc?ible factor?1，HIF?1）異?；罨瘎t會促進IL?1β、IL?18、TNF 和IL?6 等炎癥因子的過度表達，誘導正常細胞向惡性表型轉(zhuǎn)化［21］。其中，NF?κB 和STAT3 是腫瘤相關炎癥反應的關鍵因子，能夠調(diào)節(jié)炎癥反應和促進細胞因子如IL?6、趨化因子等的表達，以及影響巨噬細胞的功能［22］。研究發(fā)現(xiàn)，IL?6、TNF和IL?1β 的表達升高將會大大增加潰瘍性結腸炎和克羅恩病等炎癥性腸病向結直腸癌惡變的風險。組織過度表達的IL?1β 則可參與調(diào)節(jié)炎癥過程多種蛋白質(zhì)的表達，調(diào)控腫瘤相關基因的表達，并與黑色素瘤、結直腸癌、肺癌、頭頸癌等腫瘤的預后不良關系密切。此外，慢性炎癥能夠募集和刺激免疫細胞產(chǎn)生活性氧物質(zhì)（reactive oxygen spe?cies，ROS）和活性氮物質(zhì)（reactive nitrogen species，RNS），誘導氧化應激反應，損傷組織細胞中的DNA 并誘導其突變，影響腫瘤細胞的增殖、代謝、血管生成和轉(zhuǎn)移［23］。有研究者提出，唾液中的炎癥因子如IL?6、IL?8、IL?37 可作為生物標志物以評估口腔腫瘤癌前病變的轉(zhuǎn)化風險［24?25］。

2.2 白色念珠菌感染口腔黏膜組織

白色念珠菌能夠黏附侵襲并損傷上皮細胞，破壞上皮屏障，感染口腔黏膜。其致病機制主要包括表型轉(zhuǎn)化以及二態(tài)性，黏附侵襲并釋放胞外水解酶，除此之外，還可通過形成生物膜、感應環(huán)境pH、應力調(diào)節(jié)等適應變化的環(huán)境以促進其定植感染［26］。白色念珠菌細胞壁表面可表達多種黏附素，主要為糖基磷脂酰肌醇錨定細胞壁蛋白（glyco?sylphosphatidylinositol?cell wall protein，GPI?CWP）家族，包括凝集素樣黏附素（agglutinin?like sequence，Als）、菌 絲 細 胞 壁 蛋 白1（hyphal wall protein 1，Hwp1）、聚苯乙烯黏附增強蛋白（enhanced adher?ence to polystyrene，Eap1）和黏附樣蛋白Iff4 等。這些黏附素介導白色念珠菌與宿主細胞、其它微生物以及非微生物表面的黏附。其中Als3 和Hwp1相互作用促進白色念珠菌之間以及其對口腔黏膜上皮的黏附侵襲，增加其毒力作用［27］。

白色念珠菌黏附在口腔上皮細胞表面，分泌具有廣泛底物特異性的胞外水解酶，如分泌型天冬氨酸蛋白酶（secreted aspartylproteinase，Sap）、磷脂酶和脂肪酶等。胞外水解酶的釋放有利于白色念珠菌黏附侵入上皮細胞，損傷宿主并協(xié)助其在宿主的免疫防御機制下逃逸。研究發(fā)現(xiàn)Saps 在口腔黏膜白斑患者病變組織中存在高水平表達［28］。磷脂酶B 可通過分解宿主細胞膜磷脂，使細胞膜通透性增高、完整性受損。在非典型扁平苔蘚患者口腔病變部位的分離物中檢測到了高脂解活性［29］。白色念珠菌胞外水解酶具有明顯毒力作用，可能影響OPMDs 發(fā)生發(fā)展。

2.3 白色念珠菌誘導機體炎癥反應

宿主免疫系統(tǒng)通過模式識別受體識別白色念珠菌病原體相關分子模式，包括Toll 樣受體（toll?like receptor，TLR）、C 型凝集素受體（C?typelectin receptors，CLR）、NOD 樣受體（NOD?like receptor，NLR）和視黃酸誘導基因1 受體（RIG?I like recep?tors，RLR）等，啟動宿主體內(nèi)多種免疫細胞的反應，如多形核中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞。白色念珠菌感染時，口腔上皮細胞內(nèi)NF?κB、MAPK 等炎癥信號轉(zhuǎn)導通路的活化以及促炎細胞因子如IL?1β、IL?6 等的分泌可激發(fā)下游免疫應答并促進宿主炎癥反應［30］。白色念珠菌還可通過對NOD1 信號通路的抑制來降低口腔黏膜白斑病變組織中β 防御素的表達，降低宿主防御能力，從而有利于其感染宿主。NLR 亞家族中的NLRP3 炎癥小體可整合多種細胞應激信號，如白色念珠菌分泌的念珠菌素（candidalysin），促進成熟的IL?1β 以caspase?1 依賴性方式分泌，并且導致巨噬細胞的裂解［31?33］。念珠菌素還可與IL?17、TNF?α 等協(xié)同作用，激活表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR），上調(diào)IL?1β、IL?6 等細胞因子與趨化因子的表達［34］。EphA2作為口腔上皮細胞表達的非經(jīng)典模式識別受體，能感知并結合真菌病原體白色念珠菌表面暴露的β?葡聚糖，誘導宿主細胞對白色念珠菌的內(nèi)吞作用，激活口腔上皮細胞中信號轉(zhuǎn)導途徑（如STAT3），導致促炎因子和防御肽的大量分泌［35］?；顒有钥谇槐馄教μ\患者唾液中IL?6、TNF?α 水平明顯升高［36］。綜上，白色念珠菌感染口腔黏膜，激活細胞內(nèi)NF?κB、MAPK、STAT3 等通路，誘導宿主慢性炎癥反應，產(chǎn)生IL?6、TNF 和IL?1β 等炎癥因子，可能通過誘導微環(huán)境的失調(diào)從而促進上皮的惡性轉(zhuǎn)化，導致OPMDs 的發(fā)生以及惡變。另外，白色念珠菌感染還可以產(chǎn)生大量ROS，擾亂局部微環(huán)境，與其他因素相互作用，可能參與OPMDs 的發(fā)生及惡變過程。

2.4 白色念珠菌可產(chǎn)生致癌物

從OPMDs 病變部位分離出的白色念珠菌可產(chǎn)生誘變量的乙醛。除乙醛外，白色念珠菌還可代謝產(chǎn)生其他致癌化合物如亞硝胺、N?亞硝基甲基芐基胺，干擾宿主細胞DNA 的合成和表達，導致DNA 復制時編碼錯誤或紊亂，并激活原癌基因以及誘導P53 腫瘤抑制基因的突變，促進正常組織惡變［37］。N?亞硝基甲基芐基胺能夠誘導大鼠口腔癌和食道癌的發(fā)生。在一些上皮異常增生部位和OPMDs 病變部位可以分離出具有高亞硝化能力的白色念珠菌菌株，這些菌株在入侵宿主的過程中可以向深層組織運輸和積累致癌產(chǎn)物如亞硝胺等，促使上皮異常增生［37］。吸煙和飲酒被認為在OPMDs 發(fā)病過程中起到重要作用。研究者從OP?MDs 病變部位中分離出的白色念珠菌能夠在葡萄糖和乙醇存在時產(chǎn)生誘變量的致癌乙醛。而吸煙和飲酒這兩大致癌危險因素則可能利于白色念珠菌的適應性變化，使其代謝產(chǎn)生乙醛的能力上調(diào)，從而導致OPMDs 患者發(fā)生癌變的可能性增高［38］。亞硝化還可導致EGFR 的激活以及其他變化，從而引發(fā)多種腫瘤相關信號通路的激活，如PI3k/Akt/mTOR 通路，促進口腔扁平苔蘚以及慢性口腔念珠菌病病變向惡性轉(zhuǎn)化［36］。所有這些研究發(fā)現(xiàn)表明，白色念珠菌與OPMDs 的發(fā)展密切相關。

3 展 望

近年來，微生物與慢性炎癥的發(fā)生發(fā)展、以及慢性炎癥轉(zhuǎn)化為潛在惡性病變甚至是腫瘤等相關研究受到廣泛關注，已有大量研究發(fā)現(xiàn)微生物與口腔癌、直腸腫瘤、胃癌、肺癌、乳腺癌等有著密切聯(lián)系。白色念珠菌的高檢出率，代謝產(chǎn)生致癌物的能力，較強的黏膜黏附侵襲能力，以及引起較強的宿主免疫反應，使其在OPMDs 發(fā)生發(fā)展以及惡變?yōu)榭谇话┻^程中的重要作用無法被忽視。白色念珠菌致病機制及其誘導的慢性炎癥，及白色念珠菌與OPMDs 的相關性有待深入探究，以揭示其促進癌變的機制，如何通過抗真菌藥物等治療方式降低OPMDs 的發(fā)病率以及惡變率仍有待研究。