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阴道微生态菌群与宫颈疾病相关性的研究进展

2020-03-03李姝庆张阳阳伊艳茹冯春阳吴书莹许天敏

国际妇产科学杂志 2020年2期
关键词:细菌性上皮菌群

李姝庆,张阳阳,伊艳茹,冯春阳,吴书莹,祝 贺,许天敏

阴道微生态是一个由正常阴道微生物群、宿主内分泌系统、阴道局部免疫系统及其解剖结构共同构成的动态平衡系统。一旦平衡被打破,可能会导致各种阴道感染性疾病的发生。宫颈处于阴道微环境中,时刻受其周围环境的影响,健康阴道微生物群以乳杆菌为优势菌,阴道菌群的改变与宫颈生理及病理变化息息相关。越来越多的研究发现,阴道微生态菌群与宫颈炎症、宫颈病变甚至宫颈癌的发生、进展有关[1]。本文对阴道微生态与宫颈疾病之间关系的研究进展进行综述,以认识目前阴道菌群对机体的重要性,为临床治疗宫颈疾病提供新的思路。

1 正常阴道微生态菌群及人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)

健康女性阴道环境内有多种微生物种群寄居,阴道微生态菌群以低度多样性为特点,主要以几种乳杆菌属中的其中一种为主的菌群定植[2],随着女性年龄、月经周期、日常生活等因素交替变化。用16S rRNA基因测序检测育龄健康妇女的阴道细菌种类组成及丰度发现,阴道微生物群至少有5种主要类型,其中4种主要以乳杆菌为主,另一种以兼性或严格厌氧菌为主[3]。乳杆菌作为70%健康女性阴道菌群中的优势菌,可产生大量的乳酸,以维持正常阴道的酸环境[4],保护阴道免受病原体及其他非正常定植微生物的感染。

1.1 乳杆菌对维持健康阴道微环境的重要作用如果占有优势地位的乳杆菌的定植比例及密度降低,阴道正常的酸环境发生改变,pH值上升有利于其他病原体的生长,进而产生有害的代谢产物作用于阴道及宫颈,增加阴道感染、宫颈疾病及恶性肿瘤的风险[5]。乳杆菌与宿主细胞受体具有高亲和力,通过竞争作用阻止其他致病菌的黏附[6]。乳杆菌通过激活机体免疫系统产生免疫细胞和其他细胞因子,抑制致病菌的生长及侵袭[7]。Mitra等[8]对低级别鳞状上皮内病变(low-grade squamous intraepithelial lesion,LSIL)、高级别鳞状上皮内病变(high-grade squamous intraepithelial lesion,HSIL)及宫颈癌患者阴道微生态分析比较发现,随着宫颈上皮内病变程度增加,乳杆菌丰度降低且阴道微生态菌群多样性升高,可见阴道微生态改变不仅与HPV感染有关,也与宫颈病变严重程度有关。阴道微生物菌群与宫颈肿瘤的发生有关,但其机制需进一步研究[9]。

当阴道内乳杆菌失去主导地位,其他病原体大量繁殖并生长使阴道菌群失调,导致细菌性阴道病(bacterial vaginosis,BV)、需氧菌阴道炎等,致病菌产生的有害物质如亚硝酸铵等增多,干扰阴道局部免疫系统,使机体抗感染能力下降,并对机体产生有害作用[10-11]。微环境失调、机体免疫功能下降成为条件致病菌感染的窗口,导致阴道假丝酵母菌病的产生。乳杆菌减少、缺失或活力降低与宫颈上皮内病变及宫颈癌的发生有关,乳杆菌分泌的胞外多糖、磷酸化多糖和肽聚糖可抑制恶性肿瘤的增殖,还可通过分泌细菌素及其他抗微生物因子抑制病原体的生存,从而抑制致癌物质的产生[12]。有研究表明乳杆菌通过调节HPV致癌基因及细胞周期相关基因抑制宫颈癌细胞的活力[13],并通过引发机体的免疫应答阻碍宫颈癌细胞的转移和增殖,进而阻断宫颈恶性肿瘤的进展[14]。

1.2 乳杆菌与HPV感染宫颈癌发病周期较长,从LSIL发展为宫颈癌需要数年时间,HPV感染可造成宫颈上皮内病变及宫颈癌的发生,其中高危型HPV持续感染与HSIL及宫颈癌的发生密切相关。大部分女性感染HPV后可自行消失,许多因素造成小部分女性持续感染HPV,此类女性阴道内加德纳菌产生的唾液酸酶增加,这种酶能破坏阴道上皮上的抗细菌黏附的保护性黏液层,并参与形成有利于厌氧菌及病毒生长的生物膜[15]。高危型HPV产生的病毒癌蛋白E6和E7使宿主细胞的抑癌基因P53和Rb失活或降解,乳杆菌则通过调节HPV致癌基因抑制宫颈癌细胞的活力,调节HPV-16型E7癌基因的表达,发挥对宫颈癌细胞的细胞毒性作用[13]。有研究证实,乳杆菌减少的细菌性阴道病与HPV感染有关,以乳杆菌为优势菌群的女性HPV清除率较快,而阴道微环境中乳杆菌较少的女性易感染HPV,且HPV清除较慢[16]。以上可以看出乳杆菌在阴道微环境中失调可增加HPV持续感染的概率,从而与宫颈疾病甚至宫颈癌的发生密切相关。HPV疫苗的出现使全世界女性在宫颈癌的一级预防中获益,多项研究证实,乳杆菌在阴道微环境中发挥重要作用,并通过多种机制发挥抗肿瘤效应,乳杆菌及其代谢产物在预防宫颈癌临床应用中具有一定优越性[17]。

2 宫颈疾病与阴道微生态

2.1 宫颈疾病的发生与阴道微生态的关系阴道微生态轻微失调可自行调节恢复平衡,而阴道微生态失调会增加宫颈疾病甚至宫颈恶性肿瘤发生的风险[18],同时宫颈疾病造成阴道微生态失调,形成恶性循环。乳杆菌减少,随之阴道酸环境改变,使加德纳菌等厌氧菌大量繁殖造成细菌性阴道病,由内源性混合感染引起的细菌性阴道病与HPV感染呈正相关,可能协同HPV持续感染引起宫颈恶变[19]。

宫颈疾病主要包括宫颈炎症、宫颈上皮内病变及宫颈癌。宫颈炎症被证明与细菌性阴道病中某些细菌有关[20],部分宫颈炎与细菌性阴道病病原体、生殖支原体感染有关,细菌性阴道病可因产生过氧化氢(H2O2)的细菌数量减少、阴道保护性黏蛋白水平降低以及促炎性酶和细胞因子的增加而导致宫颈炎,进而减弱宫颈黏液的屏障作用。

细菌性阴道病病菌的代谢产物使阴道pH值升高,并损伤宫颈上皮细胞,致宫颈上皮细胞发育不良,不成熟的化生鳞状上皮对各种病原体及HPV等病毒的刺激更加敏感,最终发展为宫颈上皮内病变。宫颈鳞状上皮内病变(cervical squamous intraepithelial lesion,SIL)分为LSIL和HSIL。一部分LSIL可自然消退,而一部分病变则会进展为HSIL。HSIL若不经干预或不恰当的治疗约1/3转变为宫颈癌[8]。Piyathilake等[21]发现以惰性乳杆菌、未分类乳杆菌为主的阴道菌群结构与宫颈高级别病变的发生有关。根据宫颈组织病理结果对病理为宫颈上皮内病变、宫颈癌的女性与正常宫颈者的阴道微生态进行比较,发现宫颈上皮内病变组及宫颈癌组的阴道清洁度、pH值及阴道菌群异常的比例均比正常宫颈组异常的比例高[22],而阴道微生态中这些因素的异常又可导致一系列阴道及宫颈疾病,并使宫颈上皮内病变及宫颈癌病情加重。

2.2 宫颈癌术后患者的阴道微生态手术切除卵巢的宫颈癌患者,术后体内正常的激素水平发生变化,而患者的内分泌系统是正常阴道微生态的重要组成部分之一,激素水平变化导致阴道微生态平衡打破,更易感染病原菌。雌激素可使阴道鳞状上皮细胞、宫内糖原含量增加,乳杆菌通过将糖原转化为乳酸维持阴道正常的酸性环境,不利于其他病原体生长而利于自身生长,雌激素水平与阴道pH值成反比[9],宫颈癌患者术前多感染HPV,术后因微生态失调许多患者会持续感染HPV。田小英等[23]对100例妇科恶性肿瘤术后患者的阴道分泌物进行微生态评价发现,恶性肿瘤术后患者阴道微生态失调率较高,术后时间越长失调率越高。吴秋萍等[24]对宫颈癌术后HPV持续感染患者与同期绝经后妇女阴道微生态比较发现,宫颈癌术后HPV持续感染者的阴道菌群多样性及以乳杆菌为优势菌的比例均较对照组低。Recine等[25]将250例未孕、性活跃患有细菌性阴道病的女性分为单纯应用抗生素标准治疗的A组和抗生素联合使用含鼠李糖乳杆菌BMX 54阴道片的B组,随访中B组女性细菌性阴道病复发率及阴道菌群失调比例比A组低,随着2组患者用药时间延长,相同时间使用联合益生菌的患者阴道pH值及微生物菌更接近健康生理状态,表明乳杆菌可抑制细菌生长并有增强抗生素治疗阴道疾病的作用。HPV感染与乳杆菌密切相关,对于临床上的宫颈癌患者,术后可在使用有抑制HPV作用药物的同时使用乳杆菌制剂,对阴道微生态进行调整,使之恢复阴道微生态平衡,HPV尽快转阴,从而减少阴道黏膜的损伤及宫颈恶性肿瘤的发生。临床上对术后复查患者进行阴道微生态评估是预防生殖道感染、协助患者术后恢复的重要部分。

2.3 宫颈癌化疗及放疗后阴道微生态变化早期宫颈癌以手术治疗为主,同步放化疗对改善中晚期和复发性宫颈恶性肿瘤者的预后必不可少,放疗在对肿瘤细胞进行杀伤的同时对阴道内菌群也有杀伤作用,许多患者在放疗后阴道黏膜变薄、出现感染及溃烂等,阴道黏膜局部免疫功能下降,造成菌群失调及一系列阴道炎症疾病。商若天等[26]分别以宫颈癌单纯手术、手术+放疗、同步放化疗患者为研究对象,对各组患者阴道微生态进行分析,同步放化疗患者阴道清洁度异常比例及病原体感染比例较另外2组高;同时发现阴道感染的类型以细菌性阴道病为主,而细菌性阴道病与造成宫颈癌发生的HPV感染有关。在患者放疗后,引起阴道菌群失调的病原体多种多样,对患者及时进行阴道分泌物细菌培养可以针对病原体用药,减少真菌感染及耐药性。柳林康等[27]对宫颈癌Ⅱb~Ⅲb期患者同步放化疗后阴道微生态状况分析发现,随着放化疗时间的延长,阴道菌群密度、菌群多样性及pH值逐渐趋于正常范围,患者阴道微生态失调率逐渐降低,阴道微生态系统可能依靠自身调节逐渐恢复稳定。可见阴道微生态失调主要出现在放化疗初期,治疗前或初期使用药物如益生菌等制剂有望改善宫颈癌患者阴道微生态,能否有效缩短微生态失调转为稳定的时间、控制疾病的发展则需进一步大样本的研究。

3 宫颈癌的预防与益生菌制剂

宫颈癌可通过接种HPV疫苗、宫颈癌筛查及对发现的宫颈病变及时治疗来预防。目前证据表明阴道微生物与病毒感染、宫颈上皮内病变和宫颈癌有关[28],通过调节阴道微生态预防宫颈疾病、尤其是宫颈癌已成为目前的研究热点。Palma等[29]以细菌性阴道病伴HPV感染的女性为研究对象,发现长期使用乳杆菌阴道片剂者在减少宫颈细胞学异常方面是短期使用者的2倍,长期使用组HPV清除率较高,阴道炎复发率少。该研究表明使用益生菌制剂有望恢复阴道微生态系统,并为预防HPV感染和宫颈癌提供了新思路。乳杆菌不仅可以调控HPV致癌基因和细胞周期相关基因,抑制宫颈癌细胞活性[13],活乳杆菌还可上调宫颈癌细胞中钙黏蛋白(E-cadherin)的表达,进而抑制肿瘤细胞迁移,这与活乳杆菌的分泌物密切相关[30]。乳杆菌常用作体外实验研究中的质粒载体,用乳杆菌开发新型药物平衡阴道微生态或以乳杆菌为载体表达抗癌基因,预防HPV感染及治疗宫颈癌[25,29-30],还需要进一步探究乳杆菌抑制肿瘤细胞生长、增殖和迁移的机制。

4 结语

宫颈癌是危害女性健康的主要恶性肿瘤之一,近年年轻女性的患病率逐渐增加,接种HPV疫苗成为女性预防宫颈癌的重要措施,但宫颈癌的发生、发展与多种因素有关。阴道微生态与宫颈疾病的关系日益成为人们关注的热点,寻找有效预防及治疗宫颈癌的方法尤为重要。长期的阴道微生态失调是宫颈癌形成的重要因素,因此了解阴道微生态与宫颈病变及宫颈癌的关系可为预防及诊治该病提供新的思路。虽然已有许多临床研究使用益生菌制剂调节阴道微生态平衡,但目前对阴道菌群诱导和抑制肿瘤发生的机制尚未明确,仍需要大量基础实验研究验证。临床工作者不仅要重视宫颈疾病预防及筛查的重要性,还需关注宫颈疾病患者手术及放化疗后阴道微生态菌群的变化。

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