白色念珠菌感染與口腔癌的關(guān)系

時(shí)洋洋， 周學(xué)東， 程磊， 任彪

口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院牙體牙髓病科，四川成都（610041）

口腔癌是頭頸部最常見(jiàn)的癌癥之一，嚴(yán)重影響患者生活水平。流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)是口腔癌的相對(duì)高發(fā)地區(qū)，近年來(lái)我國(guó)口腔癌的發(fā)病率和死亡率逐步上升，預(yù)計(jì)未來(lái)中國(guó)口腔癌的負(fù)擔(dān)將更為沉重［1］。研究表明，吸煙、飲酒、咀嚼檳榔、微生物感染、口腔衛(wèi)生不良和復(fù)雜的全身狀況等均是口腔癌的主要危險(xiǎn)因素。其中，口腔微生物感染在口腔癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)口腔中某些細(xì)菌與病毒的感染與口腔癌的存在密切相關(guān)［2-4］，但較少研究分析了口腔微環(huán)境內(nèi)的真菌，如白色念珠菌的感染在口腔癌形成和進(jìn)展中的潛在影響。

白色念珠菌是口腔中最常見(jiàn)的機(jī)會(huì)性致病真菌，機(jī)體免疫功能低下時(shí)容易引起淺表的黏膜念珠菌病或嚴(yán)重的系統(tǒng)性念珠菌病。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)白色念珠菌感染與口腔癌關(guān)系密切，一方面口腔癌患者免疫功能低下，白色念珠菌感染風(fēng)險(xiǎn)增加，影響預(yù)后；另一方面越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)白色念珠菌感染可能通過(guò)不同機(jī)制促進(jìn)口腔癌的發(fā)生發(fā)展。本文將從口腔癌患者白色念珠菌感染的流行病學(xué)特征、白色念珠菌感染對(duì)口腔癌發(fā)生發(fā)展的影響及其機(jī)制研究等方面進(jìn)行綜述，以期更好地理解白色念珠菌和口腔癌變之間的關(guān)系，為深入研究提供理論支持。

1 口腔癌患者白色念珠菌感染的流行病學(xué)特點(diǎn)

目前研究公認(rèn)口腔癌患者的念珠菌檢出率增高，白色念珠菌是從口腔癌患者中分離出的主要念珠菌。對(duì)口腔鱗狀細(xì)胞癌患者的口腔念珠菌菌群分析表明，與對(duì)照區(qū)相比，口腔鱗狀細(xì)胞癌部位的生物膜中更容易分離出白色念珠菌［5］。Perera等［6］進(jìn)一步驗(yàn)證了白色念珠菌是口腔鱗狀細(xì)胞癌中最常檢出及豐度最高的真菌。M?kinen 等［7］研究也發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌是口腔癌患者唾液樣品中分離出的最常見(jiàn)的念珠菌物種。

盡管白色念珠菌是從口腔癌患者中分離出的主要念珠菌，但研究表明近年來(lái)口腔癌患者中非白色念珠菌屬的檢出比例也有所增加。Jain 等［8］發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，接受放療或化療的口腔癌患者中非白色念珠菌尤其是熱帶念珠菌的檢出率增加。da Silva 等［9］則進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)用于治療頭頸部癌癥的輻射增強(qiáng)了從癌癥患者中分離出來(lái)的熱帶念珠菌的毒力。

上述研究表明，口腔癌癥狀態(tài)及抗癌治療能夠促進(jìn)念珠菌特別是白色念珠菌的感染，使白色念珠菌感染成為口腔癌進(jìn)展的繼發(fā)現(xiàn)象。而繼發(fā)的白色念珠菌感染又能夠進(jìn)一步促進(jìn)口腔癌的進(jìn)展，造成口腔癌發(fā)展的惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。

2 白色念珠菌感染對(duì)口腔癌發(fā)生發(fā)展的影響

越來(lái)越多的研究證實(shí)白色念珠菌感染可在一定程度上促進(jìn)口腔癌的發(fā)生發(fā)展。O′Grady 等［10］將水溶性致癌物4-硝基喹啉-l-氧化物的口腔黏膜癌變模型與口腔黏膜念珠菌病模型相結(jié)合，檢測(cè)白色念珠菌的促癌能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)念珠菌在促進(jìn)口腔黏膜癌變方面與已知的癌誘導(dǎo)劑佛波-12，13-二癸酸鹽的作用相似。這一動(dòng)物研究證實(shí)了白色念珠菌促進(jìn)口腔黏膜發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的可能性。與此類似，Dwivedi 等［11］進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究也表明在以致癌物4-硝基喹啉-1-氧化物作為口腔腫瘤啟動(dòng)因子的小鼠感染模型中，白色念珠菌能夠促進(jìn)口腔上皮的癌變。此外，Alnuaimi 等［12］對(duì)口腔癌與非口腔癌患者口腔黏膜表面分離的白色念珠菌菌株進(jìn)行基因鑒定，發(fā)現(xiàn)這些菌株的25S rDNA 基因型存在明顯差異，口腔癌患者中分離得到的白色念珠菌主要是基因型A 型，而非口腔癌患者口腔中主要是基因型B 型。這一研究表明白色念珠菌菌株的基因型多樣性可能在口腔癌變中發(fā)揮作用，但特定基因型具體通過(guò)何種機(jī)制影響白色念珠菌的促癌作用還有待進(jìn)一步研究。

3 白色念珠菌感染促進(jìn)口腔癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制研究

目前普遍認(rèn)為白色念珠菌可能通過(guò)損傷口腔上皮、產(chǎn)生致癌物質(zhì)、觸發(fā)慢性炎癥、誘導(dǎo)輔助性T細(xì)胞17 反應(yīng)等機(jī)制促進(jìn)口腔癌的發(fā)生發(fā)展，但這些機(jī)制的研究缺乏直接證據(jù)，還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.1 白色念珠菌感染導(dǎo)致口腔上皮細(xì)胞損傷

白色念珠菌主要通過(guò)凝集素樣序列家族、菌絲壁蛋白等表面黏附素與上皮細(xì)胞受體結(jié)合，黏附于口腔上皮細(xì)胞［13］。隨后白色念珠菌通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)吞及主動(dòng)穿透兩種機(jī)制侵襲口腔上皮。誘導(dǎo)內(nèi)吞作用由真菌侵襲素與宿主上皮E-鈣粘蛋白之間相互作用介導(dǎo)，上皮細(xì)胞產(chǎn)生偽足樣結(jié)構(gòu)，將念珠菌內(nèi)吞進(jìn)入上皮細(xì)胞；而主動(dòng)穿透則是活的念珠菌憑借自身菌絲穿透力及產(chǎn)生的水解酶破壞宿主上皮結(jié)構(gòu)，形成通道利于菌株穿透［14］。白色念珠菌侵襲宿主上皮層或黏膜下層后，繼而誘導(dǎo)上皮細(xì)胞的凋亡和壞死。

最近研究發(fā)現(xiàn)，白色念珠菌菌絲相能分泌一種由ECE1 基因編碼的念珠菌素Candidalysin，可激活下游相應(yīng)通路，與形成的菌絲一起促進(jìn)組織侵襲和上皮損傷。同時(shí)念珠菌素還可激活與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、血管生成、分化和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的幾個(gè)主要免疫反應(yīng)途徑，這些都與口腔癌風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。由此可見(jiàn)這種念珠菌素在誘導(dǎo)口腔癌變的過(guò)程中發(fā)揮了一定作用［15］。同時(shí)，白色念珠菌還可分泌特定的蛋白酶產(chǎn)生水解破壞作用，不僅有利于其對(duì)宿主上皮的侵襲，也有利于癌癥細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散［16］。因此，白色念珠菌感染導(dǎo)致口腔上皮細(xì)胞損傷是其發(fā)揮促癌作用的一種可能機(jī)制。

3.2 白色念珠菌代謝產(chǎn)生致癌物質(zhì)

現(xiàn)有研究表明，白色念珠菌代謝產(chǎn)生致癌物亞硝胺及乙醛，在口腔癌的發(fā)生發(fā)展中起一定作用。

3.2.1 亞硝胺 Krogh 等［17］證明白斑及口腔黏膜中分離出的大多數(shù)念珠菌菌株都具有亞硝化潛能，能夠催化存在于多種食物中的N-芐基甲胺及口腔內(nèi)其他細(xì)菌代謝生成的亞硝酸鹽，生成致癌物N-亞硝基芐基甲胺。白色念珠菌產(chǎn)生的致癌物亞硝胺會(huì)與DNA 結(jié)合形成帶有堿基、磷酸殘基或氫鍵位點(diǎn)的加合物，導(dǎo)致DNA 復(fù)制編碼錯(cuò)誤或不規(guī)則，由此引發(fā)的點(diǎn)突變可能激活特定的癌基因，進(jìn)而引發(fā)口腔癌的發(fā)展［16］。但有研究表明白色念珠菌產(chǎn)生亞硝胺的直接致癌作用仍存在爭(zhēng)議，可能是口腔黏膜的完整性破壞和吸煙等危險(xiǎn)因素增強(qiáng)白色念珠菌的毒力，共同促進(jìn)口腔癌變過(guò)程［18］。

3.2.2 乙醛 白色念珠菌可分泌乙醇脫氫酶，將體內(nèi)的乙醇代謝為致癌的乙醛，參與口腔癌的發(fā)病過(guò)程［19］。乙醛可在口腔中產(chǎn)生異常DNA 分子加合物，這種加合物能干擾正常DNA 復(fù)制，導(dǎo)致點(diǎn)突變及染色體畸變，同時(shí)影響參與胞嘧啶甲基化和DNA 修復(fù)的酶，促進(jìn)原癌基因活化和影響細(xì)胞周期，可能導(dǎo)致癌癥發(fā)展。此外，乙醛還可引起線粒體損傷，增加細(xì)胞凋亡，與谷胱甘肽結(jié)合間接增加活性氧的產(chǎn)生從而誘導(dǎo)DNA 損傷，有利于癌癥的進(jìn)展［20］。盡管目前認(rèn)為白色念珠菌產(chǎn)生的乙醛有一定促癌作用，但白色念珠菌產(chǎn)生的乙醛在口腔中是否達(dá)到促癌的濃度及其在口腔癌變過(guò)程中的具體作用機(jī)制仍不明確。

3.3 白色念珠菌感染誘導(dǎo)慢性炎癥

慢性炎癥已被證明在癌癥的起始、侵襲、轉(zhuǎn)移等不同階段發(fā)揮作用［21］。炎癥和癌癥之間的聯(lián)系有內(nèi)外兩種途徑：外在途徑指腫瘤微環(huán)境或慢性炎癥導(dǎo)致癌癥的發(fā)展；內(nèi)在途徑指發(fā)生獲得性的遺傳改變觸發(fā)腫瘤的發(fā)展［20］。念珠菌持續(xù)的上皮黏膜定殖或感染也可觸發(fā)慢性炎癥狀態(tài)，白色念珠菌導(dǎo)致的慢性炎癥狀態(tài)在口腔癌進(jìn)展中的可能機(jī)制如下。

白色念珠菌黏附識(shí)別宿主細(xì)胞后，啟動(dòng)PI3K/AKT/mTOR 信號(hào)通路，進(jìn)而激活核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）通路，促進(jìn)多種炎性相關(guān)基因的表達(dá)，在口腔良惡性疾病之間起到聯(lián)系作用［22］。

白色念珠菌與Toll 樣受體和NF-κB 之間的聯(lián)系，可能是其影響口腔癌發(fā)展的另一種潛在機(jī)制［16］。白色念珠菌黏附宿主細(xì)胞后，某些病原相關(guān)分子模式如O-連接甘露聚糖、磷脂酶等可以與Toll 樣受體結(jié)合，激活Toll 樣受體-MyD88 信號(hào)通路，其下游作為轉(zhuǎn)錄因子及腫瘤啟動(dòng)子的NF-κB對(duì)此信號(hào)通路作出響應(yīng)［23］，進(jìn)而激活編碼炎癥細(xì)胞因子和酶的基因。此外，最近研究還發(fā)現(xiàn)在侵襲性白色念珠菌感染過(guò)程中，一種小分泌蛋白Sel1也可觸發(fā)TLR2/4 依賴性炎癥反應(yīng)，繼而激活NFκB、絲裂原激活的蛋白激酶/MAP 激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)［24］。

白色念珠菌感染宿主后產(chǎn)生的這些細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)可能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到一定作用。細(xì)胞因子可與特定的細(xì)胞表面受體相互作用，向參與細(xì)胞增殖的靶基因發(fā)出信號(hào)，影響腫瘤細(xì)胞存活、新生血管生成和腫瘤細(xì)胞向基質(zhì)的遷移。目前與口腔癌研究較為密切的炎癥介質(zhì)主要包括環(huán)氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）和基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）。其中COX-2或外源性PGE2 的過(guò)表達(dá)已被證明可通過(guò)激活口腔癌細(xì)胞表面的PGE 受體等增加口腔癌細(xì)胞的遷移［25］。MMPs 則被認(rèn)為負(fù)責(zé)細(xì)胞外基質(zhì)的降解，有助于白色念珠菌的侵襲、腫瘤的生長(zhǎng)和浸潤(rùn)［26］。

白色念珠菌感染后，炎癥和癌癥之間聯(lián)系的內(nèi)在途徑也可能發(fā)揮作用，即慢性炎癥可能引起獲得性的遺傳改變，導(dǎo)致相關(guān)基因的突變，促進(jìn)癌癥進(jìn)程［27］。盡管目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為炎癥與腫瘤的發(fā)生發(fā)展之間存在必要聯(lián)系，但白色念珠菌導(dǎo)致的慢性炎癥狀態(tài)究竟如何促進(jìn)口腔癌的發(fā)生發(fā)展仍不明確，需要進(jìn)一步的深入研究。

3.4 白色念珠菌侵襲后誘導(dǎo)輔助性T 細(xì)胞（T helper cell，Th）17 反應(yīng)

白色念珠菌黏附、識(shí)別宿主后，激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，NF-κB 信號(hào)介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的分泌，以及抗原呈遞細(xì)胞表面共刺激分子的上調(diào)，將天然T 細(xì)胞誘導(dǎo)和分化為不同的Th 譜系，進(jìn)而激活Th17 細(xì)胞和Th17 反應(yīng)［28］。Th17 細(xì)胞激活后，產(chǎn)生白細(xì)胞介素-17A（interleukin-17A）、IL-17F、IL-21、IL-22 和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子［29］。IL-17 作為Th17 細(xì)胞產(chǎn)生的標(biāo)志性細(xì)胞因子，其作用具有雙面性。一方面IL-17 是抵抗白色念珠菌感染所必需的細(xì)胞因子，在針對(duì)白色念珠菌感染的免疫應(yīng)答中起重要作用［28］；另一方面，IL-17 能刺激IL-6 和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子-A（vascular endothelial cell growth factor -A，VEGF-A）產(chǎn)生，從而促進(jìn)口腔癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移［30］。除了對(duì)腫瘤直接作用外，IL-17 還可以通過(guò)招募中性粒細(xì)胞間接產(chǎn)生促癌作用?，F(xiàn)有研究已經(jīng)表明中性粒細(xì)胞可重塑腫瘤微環(huán)境、調(diào)節(jié)細(xì)胞功能和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，提供潛在的生物標(biāo)志物，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移，在口腔癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要影響［31］。

由此可見(jiàn)，雖然白色念珠菌侵襲誘導(dǎo)的Th17反應(yīng)是主要的抗真菌免疫反應(yīng)，這一反應(yīng)過(guò)程同樣可能在促進(jìn)口腔癌變的機(jī)制中發(fā)揮某些關(guān)鍵作用。但目前關(guān)于IL-17 與口腔癌的研究相對(duì)較少，白色念珠菌感染激活的Th17 反應(yīng)究竟如何具體影響口腔癌變過(guò)程仍不十分清楚，有待于進(jìn)一步的研究。

4 小 結(jié)

早期學(xué)者們單純認(rèn)為癌癥狀態(tài)容易引起念珠菌感染，白色念珠菌是從口腔癌患者中分離出的主要念珠菌。但近年來(lái)研究表明白色念珠菌感染可能通過(guò)損傷口腔上皮、產(chǎn)生致癌物質(zhì)、誘導(dǎo)慢性炎癥及Th17 反應(yīng)等機(jī)制促進(jìn)口腔癌的發(fā)生發(fā)展。這些機(jī)制的提出有助于為研究白色念珠菌與口腔癌的相互關(guān)系提供新的研究方向和思路，具有重要意義。但是，目前這些機(jī)制的研究仍比較表淺，缺乏充足的直接證據(jù)，同時(shí)也不清楚白色念珠菌是否存在其他可能機(jī)制影響口腔癌的發(fā)生發(fā)展。因此，若想突破性地解決白色念珠菌感染與口腔癌之間的相互影響問(wèn)題，更好地防治念珠菌病，尋找白色念珠菌感染途徑中的特定靶點(diǎn)有針對(duì)性的防治口腔癌變，仍需要大量深入的研究。

【Author contributions】Shi YY wrote and revised the article. Zhou XD, Cheng L, Ren B selected the topic and guided the writing of the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.