陰道微生態(tài)與宮頸HPV感染的研究進(jìn)展

張 娜，肖雁冰 (.遵義醫(yī)科大學(xué)研究生院，貴州 遵義 563000；.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬婦幼保健院婦產(chǎn)科，貴州 遵義 563000)

人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是一種嗜復(fù)層鱗狀上皮病毒，廣泛存在于自然界，目前已探明有200多種亞型，其中涉及人類生殖道感染的有幾十種。根據(jù)HPV生物學(xué)特征和致病能力可將其分為低危型和高危型，低危型可導(dǎo)致各種疣變，而高危型則可導(dǎo)致各種癌變，如宮頸癌、外陰癌、陰道癌、口咽癌等，其中，宮頸癌與高危型HPV持續(xù)感染直接相關(guān)[1]。近年來，陰道微生態(tài)體系逐漸受到人們的重視，女性生殖道是一個重要的微生態(tài)系統(tǒng)，各種內(nèi)源性或外源性因素都可能造成陰道微生態(tài)失衡。乳桿菌是健康女性陰道內(nèi)數(shù)量最多的菌群，能夠分泌乳酸，維持陰道酸性環(huán)境，產(chǎn)生抑菌物質(zhì)，引起有益的免疫反應(yīng)，從而抵擋病原微生物的感染。有研究發(fā)現(xiàn)，陰道微生態(tài)與宮頸HPV感染及宮頸病變的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[2]。本文就陰道微生態(tài)及乳桿菌與宮頸HPV感染及宮頸病變關(guān)系的最新研究進(jìn)展作一綜述，以期為臨床干預(yù)HPV感染提供一些新的思路。

1 陰道微生態(tài)

1.1 陰道菌群與乳桿菌

女性陰道微生態(tài)系統(tǒng)主要由陰道解剖結(jié)構(gòu)、微生物菌群、內(nèi)分泌系統(tǒng)和局部免疫調(diào)節(jié)四部分構(gòu)成，通常保持在酸性環(huán)境(pH<4.5)，可抑制陰道內(nèi)大多數(shù)病原微生物的生長繁殖。女性陰道內(nèi)的正常微生物菌群包括乳桿菌、非溶血性鏈球菌等革蘭氏陽性需氧菌及兼性厭氧菌，加德納菌、大腸埃希菌等革蘭氏陰性需氧菌及兼性厭氧菌，消化球菌、普雷沃菌等專性厭氧菌，支原體及假絲酵母菌等。正常陰道菌群與宿主和機(jī)體內(nèi)外環(huán)境之間始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)，形成一個互相依存、互相協(xié)調(diào)的微生態(tài)系統(tǒng)。Ravel等[3]使用高通量測序技術(shù)將健康育齡女性陰道微生態(tài)菌群類型(community state types，CST)分為Ⅰ～Ⅴ型，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ型分別以卷曲乳桿菌、加氏乳桿菌、惰性乳桿菌、詹氏乳桿菌為優(yōu)勢菌；Ⅳ型則以陰道阿托波氏菌、巨型球菌屬等為優(yōu)勢菌。正常陰道菌群的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單、菌群多樣性低、以乳桿菌為關(guān)鍵菌種。

乳桿菌在陰道內(nèi)具有抑制致病性微生物的作用，其可能機(jī)制有：①雌激素促進(jìn)陰道上皮細(xì)胞合成糖原，而乳桿菌再將陰道上皮細(xì)胞內(nèi)的糖原分解為乳酸，維持陰道酸性環(huán)境，從而抑制有害病原菌的滋生繁殖；②乳桿菌在陰道內(nèi)產(chǎn)生H2O2、細(xì)菌素等物質(zhì)，能抑制致病性微生物的侵襲，使陰道微生態(tài)維持在平衡狀態(tài)；③陰道上皮細(xì)胞表面有利于乳桿菌的黏附定植,可排斥黏附在其上面的細(xì)菌，減少非乳桿菌屬的碳源供應(yīng)，通過競爭黏附機(jī)制，進(jìn)而抑制其他致病性微生物的生長繁殖，對陰道上皮起到定植保護(hù)作用[4]。由此可見，保持乳桿菌處于主要地位，對于提高機(jī)體免疫力，維持陰道微生態(tài)平衡和預(yù)防陰道、宮頸感染性疾病具有極其重要的價值。

1.2 陰道微生態(tài)組成的影響因素

1.2.1 種族 種族是一個主要的內(nèi)在因素，F(xiàn)ettweis等[5]對歐洲裔和非洲裔美國女性的陰道菌群進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，歐洲裔美國女性的陰道菌群以乳桿菌為主，乳桿菌數(shù)量更多，菌群多樣性較低，而非洲裔美國女性的陰道菌群更加多樣化。這種種族差異一方面可能是由于宿主遺傳因素和免疫的不同導(dǎo)致，另一方面也可能是由飲食、衛(wèi)生、環(huán)境等的不同所造成。

1.2.2 雌、孕激素 雌、孕激素是維持女性生理周期所需的性激素，在維護(hù)陰道解剖結(jié)構(gòu)和維持陰道微生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要作用。雌激素可促進(jìn)女性陰道鱗狀上皮細(xì)胞增生、角化,使陰道黏膜層變厚,為乳桿菌的生長繁殖創(chuàng)造有利條件,同時還可使上皮細(xì)胞富含糖原；孕激素則可使陰道上皮細(xì)胞的脫落加快,乳桿菌豐度下降，陰道清潔度不同程度降低。隨著女性年齡的增長，雌激素水平逐漸下降，更年期和絕經(jīng)后女性的陰道開始萎縮變薄，乳桿菌豐度明顯降低，菌群多樣性增加，易導(dǎo)致陰道感染。因此，陰道局部使用雌激素能夠?qū)⑹Ш獾年幍谰褐饾u轉(zhuǎn)化為正常菌群,進(jìn)而降低陰道感染的風(fēng)險。有研究顯示，雌激素及雌激素表達(dá)水平的改變也會改變機(jī)體對病毒的易感性與免疫反應(yīng)[6]。

1.2.3 陰道沖洗 細(xì)菌性陰道病(bacterial vaginosis，BV)的發(fā)生可能與不恰當(dāng)?shù)年幍罌_洗有關(guān)，進(jìn)行陰道沖洗的人發(fā)生BV的風(fēng)險會增加，特別是在月經(jīng)后及經(jīng)期內(nèi)進(jìn)行陰道沖洗，會導(dǎo)致BV的發(fā)生風(fēng)險明顯增加[7]。有研究顯示，陰道沖洗會破壞陰道的自凈能力，進(jìn)而引起乳桿菌的減少及BV的發(fā)生，增加HPV感染的風(fēng)險，促進(jìn)高危型HPV的持續(xù)性存在及宮頸病變的發(fā)生發(fā)展[8]。

1.2.4 避孕藥 一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，使用復(fù)方口服避孕藥和長效醋酸甲羥孕酮可分別減少10%～20%和18%～30%的BV，使用復(fù)方口服避孕藥和長效醋酸甲羥孕酮還可將中間微生物群(Nugent評分為 4～6分)各減少11%，但復(fù)方口服避孕藥可能會增加陰道念珠菌病的患病率[9]。

1.2.5 吸煙、性生活 吸煙是BV的一個危險因素，吸煙者的陰道菌群處于低乳桿菌狀態(tài)，Nugent評分高，而通過戒煙可以使陰道Nugent評分下降，不吸煙的女性陰道中乳桿菌的定植數(shù)量相對較多[10]。在性生活過程中,由于精液以及潤滑液為堿性，可能會使陰道pH值升高，引起卷曲乳桿菌數(shù)量減少，菌群的多樣性增加[11]。BV通常在性生活后加重，性伴侶數(shù)量增加或者在性接觸過程中的某些行為都與BV的發(fā)生有關(guān)。

1.2.6 妊娠 妊娠期由于雌激素水平較高，乳桿菌分解糖原，產(chǎn)生更多乳酸，由此引起的低pH環(huán)境有利于假絲酵母菌生長，而隨著孕激素水平升高，孕婦免疫力下降，易導(dǎo)致陰道微生態(tài)紊亂。國外一項(xiàng)針對孕婦的回顧性研究通過Nugent評分標(biāo)準(zhǔn)診斷BV，發(fā)現(xiàn)妊娠期BV的發(fā)病率為20.3%，明顯高于妊娠前，并且與早產(chǎn)、流產(chǎn)、胎膜早破等不良妊娠結(jié)局有關(guān)[12]。

2 HPV感染與宮頸病變的關(guān)系

HPV是一種雙鏈閉環(huán)小DNA病毒，呈直徑為52～55 nm的球形，具有特異性較高的嗜上皮性，其種類較多。HPV的基因組編碼分為早期基因編碼區(qū)(E)、晚期基因編碼區(qū)(L)和長控制區(qū)(LCR)。5’端起始于早期基因編碼區(qū)，有6個開放閱讀框，分別命名為E1、E2、E4、E5、E6和E7。E1和E2調(diào)節(jié)病毒基因組的復(fù)制和早期蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄，E4結(jié)合并破壞細(xì)胞角蛋白網(wǎng)，而E5、E6、E7誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生。其中，E6、E7是病毒活性的標(biāo)志性基因，與宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān)，E6、E7作為病毒癌蛋白，可通過干擾宿主細(xì)胞周期、激活端粒酶活性、抑制細(xì)胞凋亡和逃逸正常免疫監(jiān)視等機(jī)制，導(dǎo)致細(xì)胞周期失控并永生化成為癌細(xì)胞[13]。晚期基因編碼區(qū)分為兩部分，即L1和L2，其中L1編碼主要病毒衣殼蛋白，而L2編碼次要病毒衣殼結(jié)構(gòu)，與病毒的增殖有關(guān)。自從WHO宣布HPV是導(dǎo)致宮頸癌的首要因素，HPV感染的早期發(fā)現(xiàn)及其與宮頸癌進(jìn)展的關(guān)系也得到了高度重視?，F(xiàn)普遍認(rèn)為，約85%的女性一生中都會感染HPV，但通常是一過性的，大部分情況下機(jī)體可通過自我防御的方式自動清除，只有約20%的高危型HPV感染呈持續(xù)感染狀態(tài)，有進(jìn)展為宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelia neoplasia,CIN)和宮頸癌的可能，因此，高危型HPV持續(xù)性感染是造成宮頸病變的原因之一。

3 乳桿菌與HPV感染及宮頸病變的關(guān)系

乳桿菌在維持女性正常的陰道微生態(tài)環(huán)境、防御生殖道感染方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。在健康女性陰道內(nèi)有著各種各樣的微生物，其中以乳桿菌為主，保持乳桿菌數(shù)量及功能狀態(tài)正?？梢缘钟陨车栏腥?。如果宿主受到體內(nèi)外眾多因素干預(yù)影響，引起乳桿菌數(shù)量減少或者功能失常，就會造成陰道菌群組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致微生態(tài)失衡。有研究表明，陰道菌群失衡會增加宮頸高危型HPV的易感性,促進(jìn)CIN的形成，進(jìn)而導(dǎo)致宮頸癌的發(fā)生[14]。通常，HPV陽性的女性陰道內(nèi)乳桿菌數(shù)量減少，陰道pH值升高，導(dǎo)致微生物多樣性增加。

Lee等[15]在2013年首次通過高通量測序技術(shù)分析了雙胞胎姐妹HPV感染者的陰道微生態(tài)組成情況，結(jié)果顯示，HPV陽性女性的陰道菌群比HPV陰性女性更具多樣性，在HPV感染人群中纖毛菌屬比例明顯增加，而致乳桿菌數(shù)量明顯減少。Brotman等[16]每周收集2次32名HPV陽性女性的陰道分泌物進(jìn)行檢測，共計(jì)16周，結(jié)果顯示，以加氏乳桿菌為優(yōu)勢菌群的女性HPV清除率最高。另有研究發(fā)現(xiàn)，高危型HPV感染者陰道菌群中乳桿菌的數(shù)量比HPV陰性者明顯減少，而加德納菌等多種厭氧菌過度增殖，說明陰道菌群失衡與宮頸高危型HPV感染之間存在相關(guān)性[17]。由此可見，當(dāng)乳桿菌豐度下降或比例失調(diào)時，陰道局部抵抗力減弱，有利于HPV定植，影響HPV感染和清除。

乳桿菌通過調(diào)節(jié)HPV致癌基因抑制宮頸癌細(xì)胞的活力。有研究將乳桿菌與正常子宮頸細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)，未見明顯細(xì)胞毒性，然而將乳桿菌與宮頸癌細(xì)胞(Hela細(xì)胞)進(jìn)行共培養(yǎng)后，卻表現(xiàn)出明顯抑制宮頸癌細(xì)胞增殖生長的作用，表明乳桿菌對于宮頸癌細(xì)胞具有抑制作用[18]。國外有研究發(fā)現(xiàn)，從人體陰道分離的格氏乳桿菌菌株的胞外多糖能夠抑制HeLa細(xì)胞的增殖，并以菌株依賴性方式誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，起到抗腫瘤作用，其誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力與Bax和Caspase的上調(diào)有關(guān)[19]。

4 不同陰道感染性疾病與HPV感染及宮頸病變的關(guān)系

4.1 BV

BV是典型的由微生態(tài)失衡引起的陰道炎癥，主要表現(xiàn)為加德納菌、厭氧菌等專性厭氧菌增多,而乳桿菌減少所致的內(nèi)源性混合感染，也是育齡期婦女陰道菌群失衡的主要原因，可能作為一個協(xié)同因素導(dǎo)致HPV持續(xù)感染并促進(jìn)宮頸病變的發(fā)生發(fā)展。Lin等[20]納入2 000例女性進(jìn)行BV與宮頸HPV感染相關(guān)性的橫斷面研究，該人群的總體HPV感染率為16.2%，與HPV陰性女性相比，高危型HPV的女性BV發(fā)病率更高，表明BV與宮頸HPV感染有關(guān)。Kang等[21]的研究表明單純的加德納菌感染更容易發(fā)展為宮頸癌前期病變，加德納菌也可能是促進(jìn)CIN和宮頸癌發(fā)生的誘導(dǎo)因素。BV患者由于陰道乳桿菌數(shù)量減少、pH值升高、H2O2減少，產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如丙酸和丁酸，可損傷宮頸上皮細(xì)胞，引起宮頸上皮細(xì)胞發(fā)育不良，使不成熟的化生鱗狀上皮對各種病原體及HPV的刺激更加敏感，增加了HPV的易感性，導(dǎo)致細(xì)胞周期失控，細(xì)胞凋亡受到抑制，最終發(fā)展為CIN及宮頸癌。有研究發(fā)現(xiàn)，BV感染的女性對HPV的清除率更低，使高危型HPV更易發(fā)展為持續(xù)性感染，進(jìn)而導(dǎo)致宮頸病變[22]。

4.2 外陰陰道假絲酵母菌病(vulvovaginal candidiasis，VVC)

VVC是由假絲酵母菌造成的外陰疾病，致病菌通常寄生在人體口腔、陰道及腸道。假絲酵母菌會在機(jī)體或局部免疫力下降時加速繁殖并變性為菌絲。有研究發(fā)現(xiàn)，VVC患者可能由于大量假絲酵母菌生長繁殖，產(chǎn)生侵襲酶而導(dǎo)致黏膜組織的通透性增加，并分泌促炎因子，造成陰道上皮細(xì)胞破壞，局部免疫力低下，增加HPV的易感性并降低HPV的清除率，VVC或復(fù)雜性VVC患者在1年內(nèi)的HPV清除率比陰道微生態(tài)正?；颊叩蚚23]。Wang等[24]對4 449例女性患者進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，患有VVC的女性與陰道微生態(tài)正常的女性感染HPV的概率無顯著差別，表明VVC與HPV感染之間無相關(guān)性。此外，絕大部分VVC女性患者的陰道pH<4.5，增強(qiáng)了陰道抵抗病原微生物的能力及免疫細(xì)胞的應(yīng)答能力，不易引起HPV持續(xù)感染，VVC可能對宮頸HPV感染及宮頸上皮內(nèi)病變有保護(hù)性作用，可為今后研發(fā)HPV治療性疫苗提供理論參考。目前關(guān)于VVC與宮頸HPV感染之間的相關(guān)性尚未完全明確，仍需大規(guī)模的數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

4.3 滴蟲性陰道炎(trichomonal vaginitis，TV)

TV是由性交方式傳播的陰道毛滴蟲感染導(dǎo)致的陰道炎癥，其機(jī)制可能是產(chǎn)生半胱氨酸酶及其他細(xì)胞毒性物質(zhì)，破壞陰道上皮細(xì)胞及基底膜，從而引起陰道炎癥反應(yīng)。TV會抑制乳桿菌產(chǎn)生乳酸，引起微生態(tài)失衡，炎癥因子增多，利于HPV持續(xù)感染，降低宮頸局部保護(hù)能力，促進(jìn)宮頸上皮細(xì)胞發(fā)生變性壞死，最終導(dǎo)致宮頸病變。Belfort等[25]在562例婦女中發(fā)現(xiàn)，TV與高危型HPV感染風(fēng)險升高相關(guān)，HPV在TV陽性的婦女中的感染率比TV陰性的婦女高。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，TV與宮頸病變存在相關(guān)性，TV感染會加快高危型HPV患者進(jìn)展為CIN Ⅱ～Ⅲ[26]。然而部分學(xué)者認(rèn)為TV與HPV感染沒有相關(guān)性，單純TV感染對于HPV持續(xù)感染和病情進(jìn)展無顯著影響[27]。因此，TV與宮頸HPV感染之間的相關(guān)性尚需進(jìn)一步大樣本來研究驗(yàn)證。

4.4 支原體、衣原體

支原體和衣原體是條件致病菌，當(dāng)菌群失衡時會迅速繁殖引起感染，長期反復(fù)刺激侵襲生殖道黏膜細(xì)胞引起上行感染，導(dǎo)致宮頸炎癥、子宮內(nèi)膜炎、輸卵管炎，甚至異位妊娠及不孕癥等。一項(xiàng)薈萃分析表明HPV陽性女性的衣原體感染率高于HPV陰性女性，而且與CIN的進(jìn)展顯著相關(guān)，同樣，支原體在HPV陽性組的檢出率明顯高于HPV陰性組，衣原體和支原體在HPV感染及宮頸病變的發(fā)生發(fā)展中可能具有協(xié)同作用[28]。

5 益生菌在HPV感染治療中的應(yīng)用

隨著陰道微生態(tài)研究的發(fā)展與人們健康意識的提高，陰道優(yōu)勢菌群在維持微生態(tài)平衡方面的作用越來越受到重視。既往對陰道炎的治療是常規(guī)局部使用抗菌藥物，但長期濫用抗菌藥物會導(dǎo)致菌群出現(xiàn)耐藥性，同時也會影響正常的陰道菌群，造成陰道炎癥反復(fù)，治療效果差，并且在長期陰道微生態(tài)失衡的情況下，易感染HPV，從而導(dǎo)致宮頸病變的發(fā)生和發(fā)展。陰道感染性疾病的致病原因大多是菌群紊亂，表現(xiàn)為乳桿菌減少，一些致病性厭氧菌大量繁殖，在治療中適當(dāng)補(bǔ)充乳桿菌，可以避免陰道炎癥的復(fù)發(fā)。因此，越來越多的益生菌被用來調(diào)節(jié)陰道微生態(tài)平衡。

乳桿菌是健康女性陰道中的優(yōu)勢菌群，其黏附定植于陰道上皮細(xì)胞的黏膜層。有研究表明，部分乳桿菌可以抵御宮頸HPV感染，如德式乳桿菌具有誘導(dǎo)機(jī)體免疫、抑制病原體定植、抑制癌細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒作用、抗誘變及調(diào)節(jié)致癌物質(zhì)代謝和保護(hù)DNA免受氧化損傷等作用[29]。Wang等[30]的研究表明，陰道乳桿菌上清液對Hela細(xì)胞具有抑制作用，且呈劑量依賴性。一項(xiàng)體外試驗(yàn)研究顯示，乳桿菌可以抑制HPV E6/E7mRNA轉(zhuǎn)錄水平，抑制Hela細(xì)胞(HPV18陽性)和SiHa細(xì)胞(HPV16陽性)的活性，而對正常宮頸細(xì)胞無明顯殺傷作用[31]。表明乳桿菌在抑制腫瘤細(xì)胞的同時不影響正常細(xì)胞的生長，益生菌治療對于恢復(fù)陰道正常菌群的構(gòu)成和促進(jìn)HPV感染的轉(zhuǎn)歸具有重要的作用。

6 總結(jié)及展望

綜上，高危型HPV持續(xù)感染是發(fā)生宮頸上皮內(nèi)瘤變或?qū)m頸癌的必要條件，對高危型HPV持續(xù)感染應(yīng)盡早采取醫(yī)療干預(yù)措施，以阻斷宮頸癌前病變及宮頸癌變的發(fā)生?；謴?fù)和保證陰道微生態(tài)處于平衡狀態(tài)、增加陰道局部抵抗能力對于防御HPV感染及促進(jìn)HPV轉(zhuǎn)陰尤為重要。

目前臨床治療HPV感染的藥物大多為陰道劑型，長期陰道內(nèi)給藥可能會破壞陰道微生態(tài)平衡，而乳桿菌兼具維持/修復(fù)陰道微生態(tài)平衡和一定的抗HPV效果，以乳桿菌為基礎(chǔ)，聯(lián)合其他抗HPV藥物，可以達(dá)到增加抗HPV和維持陰道微生態(tài)平衡的雙重效果，有望成為今后HPV干預(yù)的研究方向之一。