基于口-腸-肝軸理論探討原發(fā)性肝癌的新型治療策略

周 鋮，張佳銘，郭 禮，司海龍，肖海娟,4，楊 林

1 陜西中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000；2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，杭州 310000；3 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院 腫瘤三科，陜西 咸陽(yáng) 712000; 4 空軍軍醫(yī)大學(xué)西京消化病醫(yī)院腫瘤生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710032; 5 陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬咸陽(yáng)中心醫(yī)院 肝膽外科，陜西 咸陽(yáng) 712000

原發(fā)性肝癌是全球第六大常見癌癥，第二大癌癥死亡原因，占全球癌癥負(fù)擔(dān)的8.1%[1]。我國(guó)是肝癌大國(guó)，2015年我國(guó)新發(fā)患者數(shù)高達(dá)46.6萬(wàn)例，預(yù)估肝癌死亡人數(shù)42.2萬(wàn)例，5年存活率僅10%[2]。傳統(tǒng)的全身化療毒副作用大，而靶向與免疫治療收益較小，近年來(lái)微生物調(diào)控成為治療該病的研究重點(diǎn)。微生物群與人體的生理活動(dòng)密切相關(guān)，通過(guò)參與營(yíng)養(yǎng)吸收、免疫反應(yīng)及氧化應(yīng)激等方式與人體達(dá)到平衡的共生狀態(tài)。微生物調(diào)控作為一種多靶點(diǎn)的治療方法，能夠恢復(fù)微生物的正常生理功能，通過(guò)維持腸道屏障功能、減少代謝物質(zhì)的堆積、緩解過(guò)度的免疫狀態(tài)等方式，有效的減少肝臟炎癥及肝癌并發(fā)癥的發(fā)生率，逐漸被大家認(rèn)知。

1 原發(fā)性肝癌的發(fā)病機(jī)制

原發(fā)性肝癌是起源于肝臟的上皮或間葉組織的惡性腫瘤，包括肝細(xì)胞癌、肝內(nèi)膽管癌等，發(fā)病原因主要與肝炎病毒、黃曲霉素、免疫異常及酒精性肝病等危險(xiǎn)因素有關(guān)。這些危險(xiǎn)因素將導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷、修復(fù)、再損傷的反復(fù)循環(huán)，持續(xù)的纖維化及炎癥反應(yīng)使肝內(nèi)結(jié)構(gòu)遭到破壞，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的惡性循環(huán)后肝癌最終發(fā)生[2]。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，微生物也可能是腫瘤發(fā)生的重要因素，通過(guò)影響人體中細(xì)胞增殖和死亡的平衡,介導(dǎo)免疫反應(yīng),控制食物、藥物的代謝,分泌特異性蛋白等方式對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)作出調(diào)控[3]。這些影響方式在與肝癌、結(jié)直腸癌等消化系統(tǒng)腫瘤中更加明顯，PKS位點(diǎn)B2大腸桿菌的高表達(dá)、ε-和γ-變形桿菌產(chǎn)生的擴(kuò)張毒素及脆弱擬桿菌腸毒素的釋放等都是肝癌發(fā)生的不同途徑，它們不僅能直接破壞DNA結(jié)構(gòu)，并能通過(guò)活性氧的高濃度激活，導(dǎo)致DNA的損傷及突變，引發(fā)癌變[4-6]。

2 口-腸-肝軸的理論基礎(chǔ)

2.1 口腔微生物與腸道微生物的聯(lián)系 每天進(jìn)入胃腸道的唾液可達(dá)1500 ml，口腔微生物隨著食糜及唾液不斷向下傳導(dǎo)，口腔微生物與腸道微生物具有同源性，菌群組成相似[7]。并且，牙齦卟啉單胞菌、具核梭桿菌等可通過(guò)消化道,甚至血液、淋巴循環(huán)跨越胃酸屏障、腸內(nèi)抗菌肽、溶酶體的阻擋，到達(dá)腸道并進(jìn)行定植，成為腸道致病菌[8]。在關(guān)于遠(yuǎn)端腸道對(duì)口腔菌群的影響上，腸內(nèi)菌群代謝物以主動(dòng)吸收及滲透上皮屏障等方法，通過(guò)血液或淋巴循環(huán)對(duì)口腔的pH等微環(huán)境的改變，調(diào)控口腔菌群的平衡[9]。

2.2 肝臟生理活動(dòng)與腸道微生物的聯(lián)系 1998年馬歇爾提出了“腸-肝軸”的概念，胃腸道與肝臟通過(guò)門靜脈循環(huán)，在神經(jīng)內(nèi)分泌代謝、免疫調(diào)節(jié)、腸道屏障功能等方面進(jìn)行雙向的反饋調(diào)節(jié)。一方面，肝臟可通過(guò)分泌膽汁酸直接影響小腸及大腸內(nèi)菌群的繁殖，并且膽汁酸還能作用于法尼酯X受體和表皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)，調(diào)控腸內(nèi)物質(zhì)的吸收及結(jié)腸細(xì)胞的增殖，對(duì)腸黏膜屏障功能及腸道環(huán)境不斷影響[10]。肝臟釋放的免疫球蛋白IgA通過(guò)聚合免疫球蛋白受體在腸上皮細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)，與潘氏細(xì)胞分泌的抗菌肽及活躍的黏膜淋巴組織等構(gòu)成完整的腸道屏障,對(duì)腸腔內(nèi)的革蘭陰性菌的繁殖起到調(diào)控作用[11]。另一方面，腸道菌群失調(diào)將導(dǎo)致腸道內(nèi)脂多糖(LPS)水平升高，在門靜脈循環(huán)的作用下出現(xiàn)LPS的肝移位，誘導(dǎo)肝臟Toll樣受體4(TLR4)的高表達(dá)，而TLR4介導(dǎo)的TGFβ信號(hào)則被持續(xù)激活，引發(fā)肝臟炎癥及纖維化并誘發(fā)肝癌[12-13]。

2.3 口腔微生物與肝癌的聯(lián)系 長(zhǎng)期的肝臟疾病是牙周健康的重要危險(xiǎn)因素，肝硬化、肝癌患者更易出現(xiàn)牙菌斑、牙結(jié)石等口腔疾病，導(dǎo)致血清堿性磷酸酶水平的升高[14]。Lu等[15]發(fā)現(xiàn)肝癌、肝硬化患者的唾液中毛螺菌科、梭桿菌科的數(shù)量明顯減少，這些菌群大多與鎳鐵代謝、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，慢性肝病所導(dǎo)致的口腔微生物改變也能加速肝癌的發(fā)生，牙周炎細(xì)菌(卟啉單胞菌等)釋放的LPS通過(guò)與TLR4和TLR2結(jié)合，刺激T淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞(Kupffer細(xì)胞)產(chǎn)生細(xì)胞因子(IL-6、IL-1β等)及單核細(xì)胞趨化蛋白(單核細(xì)胞趨化蛋白5等)，并且在與TLR4結(jié)合中，可特異性的刺激分化抗原CD80/CD86的表達(dá)，誘導(dǎo)熱激蛋白HSP60刺激T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生促炎癥介質(zhì)，引起肝臟中NADPH氧化酶4及丙二醛的水平升高，而谷胱甘肽、過(guò)氧化氫酶和硒的水平降低，導(dǎo)致肝功能的減退及肝臟的持續(xù)炎癥，從而誘發(fā)肝癌[16]。

3 原發(fā)性肝癌的新型治療方向

3.1 綜合治療模式的有效補(bǔ)充 原發(fā)性肝癌的治療須根據(jù)患者體內(nèi)腫瘤部位、數(shù)量和大小，有無(wú)血管侵犯及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，肝功能儲(chǔ)備能力，個(gè)人身體狀況進(jìn)行評(píng)估并實(shí)行個(gè)體化的綜合治療，主要包括根治性治療手段(肝切除術(shù)、肝移植和射頻消融術(shù))及非根治性治療手段(肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)、放射治療、系統(tǒng)治療、中醫(yī)藥治療等)。臨床上外科手術(shù)是肝癌的首選治療方法，肝切除術(shù)后5年腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率卻高達(dá)40%～70%，結(jié)合肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)治療雖能減少?gòu)?fù)發(fā)率、延長(zhǎng)生存期，但效果并不明顯[17]。肝移植無(wú)需考慮單發(fā)或多發(fā)腫瘤等因素，尤其適用于伴隨肝硬化等原發(fā)病的患者，其療效及預(yù)后明顯優(yōu)于肝切除,5年生存率≥75%,復(fù)發(fā)率<10%，但我國(guó)作為肝癌大國(guó)，面臨肝臟需求量大而供給數(shù)量較少的情況，且肝移植費(fèi)用及技術(shù)要求較高，臨床上難以廣泛開展[18]。射頻消融術(shù)療效確切，創(chuàng)傷小，相較于肝切除術(shù)增加了肝癌患者的手術(shù)機(jī)會(huì)，但僅適用于中國(guó)肝癌分期標(biāo)準(zhǔn)(CNLC)Ⅰa期及部分Ⅰb期肝癌(單個(gè)腫瘤直徑小于5 cm或2～3個(gè)腫瘤最大直徑小于3 cm)，而對(duì)于有血管侵犯及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的肝癌患者，并不能取得根治效果[19-20]。由于根治性治療有較大的復(fù)發(fā)率，并且大部分肝癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)處于中晚期，肝癌的非根治性治療就顯得十分重要，其中系統(tǒng)治療是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)[21]。

系統(tǒng)治療主要包括：(1)以索拉非尼、侖伐替尼為代表的“多激酶抑制劑”，進(jìn)行靶向治療；(2)以納武利尤單克隆抗體(Nivolumab)、信迪利單克隆抗體為代表的“免疫檢查點(diǎn)抑制劑”進(jìn)行免疫治療；(3)FOLFOX4系統(tǒng)化療；(4)中醫(yī)藥治療；(5)抗病毒、保肝利膽等對(duì)癥支持治療。系統(tǒng)治療能夠?qū)χ型砥诟伟┗颊叩目傮w生存期、進(jìn)展時(shí)間(TTP)、癥狀進(jìn)展時(shí)間、疾病控制率進(jìn)行干預(yù)，但從目前的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)來(lái)看，總體收益較小，并不能達(dá)到預(yù)期的效果[22-23]。微生物調(diào)控治療雖并未在《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范(2019年版)》[21]中提及，但可作為肝癌系統(tǒng)療法的補(bǔ)充，減輕患者腫瘤負(fù)荷，延長(zhǎng)生存期，提高生活質(zhì)量。

3.2 基于口-腸-肝軸的微生物調(diào)控

3.2.1 口腔微生物調(diào)控

3.2.1.1 牙周病的治療 諸多研究已證明口腔疾病是肝臟疾病的危險(xiǎn)因素之一，肝硬化、肝癌也可導(dǎo)致口腔菌群的紊亂，所以在治療肝癌的同時(shí)進(jìn)行口腔健康的管理是必不可少的。這一治療模式一方面可減少炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子對(duì)肝臟的影響；另一方面可通過(guò)減少口腔菌群紊亂對(duì)腸道菌群的影響，減少門靜脈循環(huán)的細(xì)菌負(fù)荷。Atarashi等[24]發(fā)現(xiàn)牙周炎患者腸道中定植的克雷伯菌屬顯著增加，導(dǎo)致腸道黏膜輔助性T淋巴細(xì)胞1的炎癥反應(yīng)強(qiáng)烈，人體致病菌對(duì)部分抗生素(氨芐西林、大觀霉素、甲硝唑等)的耐藥性增強(qiáng)。Lins等[25]發(fā)現(xiàn)進(jìn)行嚴(yán)格口腔健康管理的肝移植患者，病死率(31%)明顯低于未干預(yù)的患者(79%)。在經(jīng)過(guò)牙周病治療的肝病患者中，肝功能指標(biāo)將有一定改善[26]。在輕度牙周炎患者中，多以聲波和超聲器械以及激光設(shè)備進(jìn)行齦下刮治和根面平整，而對(duì)于重度患者，多以手術(shù)治療來(lái)達(dá)到無(wú)探診出血、牙周探診深度≤4 mm的治療終點(diǎn)指標(biāo)[27]。

3.2.1.2 幽門螺桿菌(helicobacter pylori, Hp)的根除 Hp是胃內(nèi)的常見病原菌，是胃炎、胃潰瘍、胃癌的重要危險(xiǎn)因素。目前沒(méi)有充分的循證依據(jù)顯示Hp直接參與了肝癌的發(fā)生發(fā)展，但從近年來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，Hp感染可增加非酒精性脂肪肝、肝硬化的患病風(fēng)險(xiǎn)，其機(jī)制可能與抑制泛素特異性肽酶5的表達(dá)，激活P14-P53信號(hào)通路有關(guān)[28-29]。目前大多數(shù)醫(yī)院采用13C呼氣試驗(yàn)檢測(cè)是否存在Hp感染，并以四聯(lián)藥物根除Hp，可達(dá)到90%左右的根除率。

3.2.2 腸道微生物調(diào)控

目前，腸道微生物調(diào)控已作為某些疾病的治療方法應(yīng)用于臨床，現(xiàn)主要分為兩類：(1)菌群活體及制劑，如糞菌移植、益生菌及益生元等。(2)抑菌藥物，如利福昔明、Toll樣受體激動(dòng)/拮抗劑等。

3.2.2.1 益生菌、益生元 益生菌是一類食入后對(duì)人體有益的活體微生物，主要包括乳酸菌、雙歧桿菌、布拉氏酵母菌等。益生菌種類繁多，大多數(shù)以分泌合成短鏈脂肪酸、競(jìng)爭(zhēng)性定植等方式參與人體免疫調(diào)節(jié)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收以及代謝物的分解排泄。益生元是一類不被人體消化吸收，卻能夠選擇性地促進(jìn)腸道有益菌代謝、增殖的有機(jī)物質(zhì)，常以低聚糖(乳果糖、菊糖)及植物多糖為主(黃芪多糖、葛根素)。VSL#3是一種益生菌混合物的凍干粉，其中包含了短雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌等8種有益菌，研究[30]發(fā)現(xiàn)VSL#3能降低TNFα的表達(dá)及結(jié)腸旁細(xì)胞通透性，促進(jìn)緊密連接蛋白(ZO-1和occlupin)的表達(dá)，并且通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性定植抑制致病菌的生長(zhǎng)，這種復(fù)合益生菌一方面緩解了肝臟炎癥、肝癌的進(jìn)程，一方面也減少了肝性腦病的發(fā)病率。在動(dòng)物試驗(yàn)[31]中，益生菌發(fā)酵乳可以降低LPS水平及c-myc、bcl-2、cyclinD 1、rasp-21的表達(dá)，對(duì)于黃曲霉素誘導(dǎo)的肝癌小鼠，可使腫瘤生長(zhǎng)速度減慢40%。Ferrere等[32]以服用益生元(果膠)及糞便移植的方式調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群，逆轉(zhuǎn)了小鼠酒精性肝損傷的情況。在接受肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)后的肝癌患者中，乳果糖能調(diào)節(jié)氧化系統(tǒng)/抗氧化系統(tǒng)的失衡，明顯改善轉(zhuǎn)氨酶及總膽紅素水平，提升患者的免疫水平[33]。益生菌及益生元確實(shí)對(duì)肝癌有一定的益處，但由于多數(shù)復(fù)合益生菌缺乏機(jī)制研究及系統(tǒng)評(píng)價(jià)，在腸道的定植周期也尚未完全明確，仍需臨床醫(yī)師的大量觀察及研究。

3.2.2.2 糞菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT) FMT是將健康捐贈(zèng)者的糞便經(jīng)過(guò)分離純化等方法后輸送至患者腸道內(nèi)，恢復(fù)患者腸道菌群平衡的治療方法。2013年，美國(guó)胃腸病學(xué)會(huì)就已將FMT作為艱難梭菌感染復(fù)發(fā)的替代方案，諸多研究[34]也表明，F(xiàn)MT在炎癥性腸病、腸易激綜合征、肝性腦病等疾病的治療上也具有一定效果。FMT可改善大量使用抗生素后腸道菌群紊亂，產(chǎn)氨菌(腸桿菌科和鏈球菌科)數(shù)量增加的情況，從而減少肝性腦病的發(fā)生率、提高患者認(rèn)知水平[35]。Weingarden等[36]發(fā)現(xiàn)FMT可調(diào)節(jié)結(jié)腸內(nèi)的膽汁酸濃度，維持腸道屏障的完整性，并降低肝性腦病并發(fā)癥的發(fā)生率。目前，我國(guó)已建立中華糞菌庫(kù)，但由于灌注效果、安全性及倫理的問(wèn)題，F(xiàn)MT大規(guī)模的臨床應(yīng)用還需要研究者們的努力[37]。

3.2.2.3 抗生素 對(duì)于大多數(shù)肝癌伴食管胃底靜脈曲張的患者，預(yù)防性使用廣譜抗生素將有明顯的短期收益，但對(duì)于改善再出血效果較小[38]。長(zhǎng)期使用廣譜抗生素還可能造成結(jié)腸內(nèi)有益菌群的嚴(yán)重耗竭，腸道屏障完整性遭到破壞而出現(xiàn)腸漏、內(nèi)毒素血癥[39]。所以抗生素的選擇顯得尤為重要，利福昔明是一種從利福平中提取的非全身性抗生素，全身吸收較少，僅在腸道發(fā)揮廣譜抗菌活性，主要用于小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)、伴腹瀉的腸易激綜合征等。雖然利福昔明具有良好的抗炎抗菌能力，但對(duì)于腸道菌群的影響卻較少，甚至能促進(jìn)乳酸菌等有益菌的生長(zhǎng)[40]。Calanni等[41]發(fā)現(xiàn)利福昔明可抑制肝臟內(nèi)TLR4的活性、降低腸黏膜的通透性、維持血氨水平的穩(wěn)定，長(zhǎng)期服用對(duì)于肝癌伴肝性腦病的患者收益較大。2010年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局就已將利福昔明作為肝性腦病的預(yù)防用藥, 并在全球41個(gè)國(guó)家廣泛使用。另外，喹諾酮類藥物諾氟沙星是二級(jí)預(yù)防高危型肝硬化伴自發(fā)性細(xì)菌性腹膜炎的首選藥物之一，也有一些研究[42]證明其可改善腸道菌群，延長(zhǎng)肝癌患者的生存時(shí)間，但由于其耐藥性的原因，不適合肝癌患者的長(zhǎng)期服用。

3.2.2.4 TLR激動(dòng)/拮抗劑 TLR4是唯一一種既能在胞膜又能在核仁發(fā)揮作用的TLR，能通過(guò)MyD88和TRIF等途徑發(fā)出信號(hào)。TLR4的激活可促進(jìn)許多促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，包括TNFα、IL-10和IL-1β，引發(fā)全身免疫反應(yīng)。Wang等[43]發(fā)現(xiàn)TLR4的下調(diào)將影響ERK 1/2信號(hào)的傳遞，從而減慢肝癌的發(fā)展速度。TLR4的激活是肝臟持續(xù)炎癥的重要因素，所以阻斷TLR4通路是另一種預(yù)防及治療肝癌的途徑。Fulde等[44]發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)鞭毛素受體與TLR5的結(jié)合將激活抗菌蛋白R(shí)eg3γ的分泌，這種反應(yīng)在兒童中更加常見，被認(rèn)為與腸道菌群早期的結(jié)構(gòu)形成密切相關(guān)。TLR激動(dòng)/拮抗劑只能作為一種短期的治療方案，長(zhǎng)期抑制或激活TLR可能會(huì)造成嚴(yán)重的免疫受損。

4 總結(jié)與展望

19世紀(jì)末，Coley's毒素的應(yīng)用開辟了微生物治療腫瘤的先河。1976年，Ingersoll等[45]通過(guò)注射卡介苗治療高風(fēng)險(xiǎn)無(wú)肌浸潤(rùn)性尿路上皮癌取得了不錯(cuò)的效果，此治療方案延續(xù)至今。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，微生物調(diào)控的治療效果逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，并在發(fā)展中不斷進(jìn)步，在治療腫瘤上具有良好的前景和安全性。隨著16s高通量測(cè)序、微生物群建模分析的不斷發(fā)展與應(yīng)用，進(jìn)一步加深了對(duì)口腔、腸道微生物群在肝癌發(fā)生發(fā)展中作用的認(rèn)識(shí)，并為肝癌的治療和預(yù)防模式提供新的方向。但由于口腔與腸道微生物數(shù)量巨大，種類繁多，目前大多數(shù)微生物對(duì)人體有益或有害的作用機(jī)制，包括信號(hào)分子的闡明和腸道上皮細(xì)胞、黏膜免疫細(xì)胞對(duì)細(xì)菌表位的識(shí)別，在很大程度上尚不明確。微生物調(diào)控治療肝癌雖然有一定效果，但是在機(jī)制上仍缺乏深入的了解，并且調(diào)控方式較少，仍需要大量的臨床觀察及研究。

作者貢獻(xiàn)聲明：周鋮負(fù)責(zé)撰寫論文，張佳銘、郭禮負(fù)責(zé)修改論文；司海龍、楊林負(fù)責(zé)擬定寫作思路，肖海娟負(fù)責(zé)指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。