李明蔚,王建東
(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院/北京婦幼保健院婦瘤科,北京100006)
宮頸癌是全球女性第四大常見(jiàn)惡性腫瘤[1],嚴(yán)重威脅女性生命健康。持續(xù)高危型人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)感染是導(dǎo)致宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)發(fā)生以及進(jìn)展為宮頸癌的必要條件,但這并不能完全解釋宮頸癌前病變及宮頸癌的發(fā)病機(jī)制。HPV感染以及宮頸病變的形成和發(fā)展均是多種因素協(xié)同作用的結(jié)果,如年齡、吸煙、過(guò)早的性行為、長(zhǎng)期使用避孕藥以及免疫缺陷等[2-3]。因此,明確HPV感染和宮頸病變形成與發(fā)展的機(jī)制是推動(dòng)宮頸癌前病變和宮頸癌診治的關(guān)鍵。陰道微生物作為人體五大微生物組之一,是保護(hù)女性生殖道健康的重要防御系統(tǒng),陰道微生物失調(diào)與細(xì)菌性陰道病(bacterial vaginosis,BV)、性傳播感染、盆腔炎、早產(chǎn)、流產(chǎn)、胎膜早破等生殖道疾病有關(guān)[4-7]。BV可增加HPV感染及CIN發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[2]。但由于實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的限制,既往對(duì)于陰道菌群的評(píng)價(jià)主要依據(jù)臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)、革蘭染色評(píng)分等[8],具有一定主觀性,且無(wú)法詳細(xì)闡明菌群改變與HPV感染和宮頸病變之間的具體聯(lián)系。近年,隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)非培養(yǎng)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)陰道微生物的準(zhǔn)確分析,為HPV感染和宮頸病變的機(jī)制研究及診治提供了新的手段?,F(xiàn)就陰道微生物與HPV感染及宮頸病變相關(guān)性的研究進(jìn)展予以綜述。
陰道是女性生殖系統(tǒng)的門(mén)戶(hù),也是抵御多種生殖道疾病的第一道防線。陰道微生態(tài)由陰道解剖結(jié)構(gòu)、陰道微生物群、宿主的內(nèi)分泌系統(tǒng)以及陰道局部免疫系統(tǒng)構(gòu)成,其中陰道微生物群是陰道微生態(tài)的核心部分,與機(jī)體和外在環(huán)境相互協(xié)調(diào)適應(yīng),共同維持陰道微生態(tài)的平衡[9]。
1.1陰道微生物的組成 陰道微生物由豐富的物種組成,包括細(xì)菌、真菌、病毒、支原體、原蟲(chóng)等,其中乳桿菌在正常陰道菌群中占主導(dǎo)地位,陰道中可檢測(cè)到的乳桿菌包括卷曲乳桿菌、詹氏乳桿菌、加氏乳桿菌、惰性乳桿菌、陰道乳桿菌、陰部乳桿菌、德氏乳桿菌等20余種[10]。與口腔和腸道菌群不同,正常的陰道菌群常以乳桿菌中的1~2種為主,呈現(xiàn)低物種多樣性[11]。Ravel等[12]將陰道微生物分為5種菌群類(lèi)型,即CST(community state types)Ⅰ~Ⅴ,其中CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的優(yōu)勢(shì)菌群分別為卷曲乳桿菌、加氏乳桿菌、惰性乳桿菌和詹氏乳桿菌,CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ這4種菌群類(lèi)型廣泛存在于73%的女性中,亞洲女性中CST Ⅰ 和CST Ⅲ最常見(jiàn);CST Ⅳ則主要由非乳桿菌屬菌群組成,群落物種多樣性較強(qiáng),以多種絕對(duì)或兼性厭氧菌為主,主要包括阿托波菌屬、普雷沃菌屬、加德納菌屬等,這種群落結(jié)構(gòu)被認(rèn)為與BV相關(guān)。
1.2陰道微生物的作用 陰道微生物通過(guò)維持陰道酸性環(huán)境(pH≤4.5)、抑制病原微生物生長(zhǎng)以及激活免疫系統(tǒng)等維持陰道微生態(tài)平衡,達(dá)到預(yù)防病變的目的[13],這種保護(hù)作用主要通過(guò)乳桿菌實(shí)現(xiàn)。乳桿菌可通過(guò)分解陰道上皮細(xì)胞內(nèi)的糖原產(chǎn)生乳酸,從而維持陰道酸性環(huán)境,而乳酸是保護(hù)女性生殖道免受病原體侵害的主要因素,其不僅可通過(guò)直接作用于宮頸、陰道上皮細(xì)胞選擇性地抑制乳桿菌以外的細(xì)菌生長(zhǎng),還可激活細(xì)胞的自噬作用,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)病原體的自我清除[14]。在炎癥反應(yīng)中,乳酸還可誘導(dǎo)形成抗炎狀態(tài)、減少炎癥因子的生成與趨化、阻止病原體的傳播,具有良好的抗炎效果[15]。即使少部分女性的陰道菌群并不以乳桿菌為主,但仍有其他可產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌發(fā)揮保護(hù)作用,如阿托波菌、巨球型菌屬和細(xì)毛菌等,因此無(wú)論菌群組成如何,乳酸對(duì)于維持陰道微生態(tài)健康均必不可少[14]。除乳酸外,乳桿菌的其他產(chǎn)物也具有保護(hù)作用,如過(guò)氧化氫、細(xì)菌素等均可直接殺死有害微生物[8,16];胞外多糖、磷酸化多糖和肽聚糖還可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[13]。乳桿菌可與陰道黏膜的上皮細(xì)胞受體結(jié)合,產(chǎn)生占位效應(yīng),通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制阻止病原微生物的黏附[17]。此外,乳桿菌還可激活陰道的局部免疫系統(tǒng),一方面促進(jìn)T細(xì)胞的增殖和分化,另一方面作為免疫增敏劑增強(qiáng)B細(xì)胞的免疫識(shí)別、促進(jìn)細(xì)胞增殖[13]。總之,無(wú)論是乳桿菌自身還是乳桿菌的產(chǎn)物,對(duì)女性生殖道健康均至關(guān)重要。
1.3陰道微生物的影響因素 陰道微生物的構(gòu)成受多種因素影響,種族即是一個(gè)影響顯著的重要因素[12,18-19]。超過(guò)80%的亞裔和白人女性的主要陰道菌群為乳桿菌(即CSTⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ型),而在西班牙裔和黑人女性中,這一比例僅約為60%,且有超過(guò)1/3的女性陰道菌群為CST Ⅳ型,導(dǎo)致其陰道pH值的中位數(shù)高于亞裔和白人女性[12]。雖然目前廣泛認(rèn)為陰道菌群以乳桿菌為主、pH≤4.5代表健康的陰道微生態(tài),但這并不代表以非乳桿菌為主要菌群的女性菌群狀態(tài)都是病態(tài)的,不同種族之間的差異還可能與遺傳因素、生活環(huán)境、生活習(xí)慣等因素有關(guān)。因此,針對(duì)不同的女性人群,應(yīng)制訂合理的個(gè)體化菌群標(biāo)準(zhǔn)。
在女性一生中其陰道微生物均處于動(dòng)態(tài)變化中,且這種變化受雌激素水平的影響。出生時(shí)嬰兒從母體及外界環(huán)境中獲取陰道微生物;幼兒時(shí)期其陰道呈弱堿性或中性;隨著年齡增長(zhǎng),雌激素分泌增多、細(xì)胞內(nèi)糖原累積增加,乳桿菌逐漸占據(jù)主要地位;在育齡期,受雌孕激素周期性釋放的影響,菌群也會(huì)呈現(xiàn)波動(dòng)性,當(dāng)雌激素水平最低時(shí),陰道微生物群的多樣性和易變性較大,當(dāng)雌激素水平達(dá)峰值時(shí)陰道微生物群最穩(wěn)定[20]。這種菌群波動(dòng)性主要表現(xiàn)為經(jīng)期陰道微生物中非乳桿菌數(shù)量增加,菌群穩(wěn)定性降低,有時(shí)還可能發(fā)生菌群類(lèi)型轉(zhuǎn)換,而在妊娠期,菌群物種多樣性降低,相對(duì)更加穩(wěn)定[8,21]。絕經(jīng)后,女性體內(nèi)雌激素水平降低,陰道黏膜變薄,上皮細(xì)胞內(nèi)糖原積累減少,菌群中乳桿菌比例降低,非乳桿菌屬比例升高[22]。此外,陰道微生物還會(huì)受吸煙、口服避孕藥、性生活、陰道沖洗等因素影響[16,21,23]。
陰道微生物是一個(gè)易受多種因素影響的動(dòng)態(tài)平衡體系,隨著生理狀態(tài)和外界因素變化,這一體系不斷發(fā)生改變,以維持陰道微生態(tài)的平衡,但當(dāng)生理狀態(tài)和外界因素變化超出微生物的調(diào)節(jié)能力時(shí),陰道微生態(tài)會(huì)遭到破壞,導(dǎo)致BV、假絲酵母菌陰道病以及其他病原體感染性疾病的發(fā)生,長(zhǎng)期炎癥刺激還可增加腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[24]。
陰道菌群主要由厭氧菌組成,對(duì)分離和培養(yǎng)條件要求較高,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)技術(shù)能夠培養(yǎng)的微生物僅占極小部分且成功率較低、耗時(shí)長(zhǎng),導(dǎo)致研究結(jié)果較局限,已逐漸被非培養(yǎng)技術(shù)取代。目前微生物研究中主流的測(cè)序技術(shù)是高通量測(cè)序技術(shù),其可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)樣品中的所有微生物進(jìn)行基因序列測(cè)定[25],并實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物群多種類(lèi)、高效率、高準(zhǔn)確性的全面分析[26]。目前,微生物組研究中較常用的高通量測(cè)序方法主要包括擴(kuò)增子測(cè)序和宏基因組測(cè)序。
2.1擴(kuò)增子測(cè)序 擴(kuò)增子測(cè)序是指對(duì)微生物基因組的特征性序列進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增和測(cè)序,并將測(cè)序結(jié)果與現(xiàn)有物種數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本中微生物的識(shí)別和豐度測(cè)定。原核生物的16S核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA)基因和真核生物的18S rRNA、ITS基因序列不僅具有高度保守性,還具有代表物種特性的可變區(qū),是微生物分類(lèi)研究中最常用的生物標(biāo)記基因。其中,原核生物的16S rRNA測(cè)序是目前應(yīng)用較多的測(cè)序方法。16S rRNA測(cè)序主要用于微生物群落的物種多樣性研究,目的是分析樣本的物種組成與豐度信息。但僅通過(guò)16S rRNA有時(shí)難以對(duì)細(xì)菌種類(lèi)進(jìn)行明確鑒定,16S rRNA的準(zhǔn)確分辨率為“屬”水平,在分析時(shí)常將16S rRNA的基因序列相似度97%以上的物種歸為一類(lèi),相當(dāng)于“種”水平,但由于其并未對(duì)微生物基因組進(jìn)行完整測(cè)序,無(wú)法直接對(duì)微生物的功能進(jìn)行分析[27]。此外,測(cè)序前需要使用引物擴(kuò)增,但目前尚無(wú)一種引物可適配所有原核生物的16S rRNA,導(dǎo)致該測(cè)序方法具有一定偏向性和不完整性,同時(shí)還可能出現(xiàn)非靶區(qū)擴(kuò)增,因此其測(cè)序結(jié)果有時(shí)并不能完整、準(zhǔn)確地體現(xiàn)微生物群落的特點(diǎn)[28]。但16S rRNA測(cè)序成本低,且產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量相對(duì)較小、分析速度快、易進(jìn)行,因此適用于大規(guī)模研究及探索性研究[29]。目前關(guān)于陰道微生物研究的大部分高通量數(shù)據(jù)來(lái)自16S rRNA測(cè)序。
2.2宏基因組測(cè)序 宏基因組概念最早由Handelsman等[30]提出,是指環(huán)境樣品中所有微生物遺傳物質(zhì)的總和。宏基因組測(cè)序通過(guò)提取樣本中的總DNA直接進(jìn)行高通量測(cè)序得到樣本中所有微生物的物種及豐度信息,檢測(cè)結(jié)果更加全面準(zhǔn)確,同時(shí)還可將分類(lèi)學(xué)的分辨率由“屬”擴(kuò)展至“種”甚至“株”的水平。在進(jìn)行物種研究的基礎(chǔ)上,宏基因組測(cè)序還可結(jié)合功能基因、信號(hào)通路等數(shù)據(jù)庫(kù)提供微生物潛在的功能信息,幫助研究者從多角度對(duì)微生物進(jìn)行分析[31]。此外,宏基因組測(cè)序還可用于發(fā)掘未知的新物種和功能基因。但宏基因組測(cè)序范圍廣、技術(shù)成本相對(duì)較高,且所產(chǎn)生的測(cè)序結(jié)果數(shù)據(jù)量巨大、分析難度高,導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定限制,因此目前關(guān)于陰道微生物宏基因組的研究數(shù)據(jù)仍較少。
3.1陰道微生物菌群類(lèi)型與HPV感染 以乳桿菌為主導(dǎo)的陰道微生物是維持陰道微生態(tài)平衡的關(guān)鍵,也是抵御HPV等病原體感染的重要防線,微生物組成的改變可能與HPV感染的發(fā)生和持續(xù)狀態(tài)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),與HPV陰性者相比,HPV感染者陰道微生物中乳桿菌屬的比例降低,而加德納菌、普雷沃菌、梭形桿菌屬等厭氧菌以及其他病原微生物的比例則升高[22,32-36],表明低乳桿菌狀態(tài)與HPV感染高度相關(guān)。Di Paola等[33]研究顯示,HPV持續(xù)感染者的菌群類(lèi)型約50%為CST Ⅳ型,其中約42.9%的菌群以加德納菌、普雷沃菌、阿托波菌和纖毛菌屬為主,且這些菌屬在BV中較常見(jiàn)。多種厭氧菌的生長(zhǎng)可導(dǎo)致群落物種多樣性增加,但關(guān)于HPV感染者菌群物種多樣性是否會(huì)增加目前尚存在爭(zhēng)議。有研究發(fā)現(xiàn),HPV感染者物種多樣性增加[2,19,34,36-37],但也有研究未發(fā)現(xiàn)這種變化[23,38-41]。Di Paola等[33]和Arokiyaraj等[35]的研究均發(fā)現(xiàn),HPV持續(xù)感染者的物種多樣性高于HPV清除者。由此可見(jiàn),陰道菌群中乳桿菌缺乏、物種多樣性增加可導(dǎo)致機(jī)體感染HPV的風(fēng)險(xiǎn)增加,同時(shí)還可能影響機(jī)體的HPV清除速率,使HPV感染持續(xù)存在。
在乳桿菌主導(dǎo)的菌群中,不同類(lèi)型乳桿菌對(duì)于HPV感染產(chǎn)生的保護(hù)作用也有所不同。其中,卷曲乳桿菌主導(dǎo)群落(CSTⅠ)的保護(hù)效力最強(qiáng),與較低的HPV感染率相關(guān)[14,42],這可能是因?yàn)榫砬闂U菌具有顯著的自噬激活能力,且可分泌乳桿菌上皮黏附素、抑制加德納菌等細(xì)菌黏附[14,43],導(dǎo)致菌群穩(wěn)定性提高,抗感染能力增強(qiáng)。除低乳桿菌群落外,以惰性乳桿菌為主導(dǎo)的微生物群落與HPV感染的關(guān)系最密切[44]。因?yàn)槎栊匀闂U菌不能產(chǎn)生過(guò)氧化氫、右旋乳酸及黏附因子等保護(hù)性物質(zhì),同時(shí)惰性乳桿菌還可誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-8分泌,影響宮頸的炎癥反應(yīng),某些菌株還會(huì)影響菌群的穩(wěn)定性,使菌群向CST Ⅳ型轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致HPV感染風(fēng)險(xiǎn)增加[19,43]。Brotman等[34]研究發(fā)現(xiàn),以加氏乳桿菌為主導(dǎo)的菌群清除HPV的速率最高。不同種類(lèi)乳桿菌對(duì)HPV感染的影響和具體作用機(jī)制仍待進(jìn)一步研究明確。
3.2陰道微生物物種與HPV感染 除乳桿菌外,HPV感染和清除還與一些特定菌種有關(guān)[45]。但由于研究對(duì)象和研究方法不同,得出的結(jié)論也并不完全一致。研究發(fā)現(xiàn),與HPV陰性者相比,HPV感染者陰道菌群中的加德納菌、普雷沃菌屬、纖毛菌屬、巨球型菌屬、梭形桿菌屬等細(xì)菌富集,表明這些特定的細(xì)菌與HPV感染風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),可作為HPV感染的微生物標(biāo)志物,但相關(guān)的作用機(jī)制目前尚未明確[22,36-37]。Di Paola等[33]研究發(fā)現(xiàn),與HPV清除者相比,持續(xù)HPV感染者中阿托波菌屬和唾液酸酶編碼基因顯著富集,因此阿托波菌屬和唾液酸酶編碼基因可作為HPV持續(xù)感染的生物學(xué)標(biāo)志。唾液酸酶由加德納菌及普雷沃菌、擬桿菌屬等厭氧菌產(chǎn)生,可破壞陰道上皮的保護(hù)性黏液層,協(xié)助細(xì)菌形成生物膜以抵抗機(jī)體免疫,而生物膜有利于HPV的持續(xù)存在[43]。雖然以上結(jié)果表明加德納菌與HPV感染密切相關(guān),但目前尚不能確定其在感染過(guò)程中產(chǎn)生的作用。另一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn),加德納菌豐度增加可能是HPV感染的伴隨效應(yīng),可協(xié)助機(jī)體誘發(fā)抗病毒免疫反應(yīng),促進(jìn)HPV感染的清除[35,46]。相關(guān)特定物種在HPV感染過(guò)程中的作用和機(jī)制仍需進(jìn)一步研究探討。
4.1陰道微生物菌群類(lèi)型與宮頸病變 研究發(fā)現(xiàn),與無(wú)宮頸病變者相比,宮頸病變(宮頸癌前病變/宮頸癌)者陰道微生物中低乳桿菌型菌群的比例顯著升高[37,42],且與卷曲乳桿菌主導(dǎo)的CSTⅠ型菌群相比,陰道乳桿菌缺乏女性患宮頸病變的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[44]。一項(xiàng)針對(duì)CINⅡ級(jí)患者的前瞻性研究顯示,基線時(shí)陰道微生物群落以乳桿菌為主導(dǎo)的患者1年內(nèi)病變消退的概率更高,而以乳桿菌缺乏伴隨厭氧菌增多為陰道微生物群落的患者更可能發(fā)生病變的持續(xù)[47]。還有研究發(fā)現(xiàn),隨著宮頸病變級(jí)別的升高,乳桿菌缺乏菌群的占比也逐漸增加[37,48-49]。因此,陰道微生物群缺乏乳桿菌不僅可增加宮頸病變的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),還可影響宮頸病變的自行消退,并促進(jìn)其向更高級(jí)別的病變發(fā)展。此外,與持續(xù)性HPV感染相關(guān)的惰性乳桿菌主導(dǎo)菌群也與宮頸病變的發(fā)生有關(guān)[44]。
另外,宮頸病變發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高還可能與陰道微生物群的物種多樣性增加有關(guān)[48,50-51],但物種多樣性增加是否與病變嚴(yán)重程度相關(guān)目前尚存在爭(zhēng)議[52]。有研究發(fā)現(xiàn),宮頸病變級(jí)別越高,陰道微生物群落物種多樣性越高[39-40,48,52-53]。但Chen等[37]研究發(fā)現(xiàn),宮頸癌患者的菌群物種多樣性顯著高于癌前病變者和HPV感染者,但癌前病變者與HPV感染者之間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。還有研究顯示,微生物的物種多樣性增加與CIN的病變級(jí)別無(wú)顯著相關(guān)性[50,54]。乳桿菌減少可引發(fā)加德納菌及其他厭氧菌增加,進(jìn)而導(dǎo)致菌群物種多樣性增加,這種群落狀態(tài)與宮頸病變的發(fā)生有關(guān),但是否物種多樣性越高越易促進(jìn)病變進(jìn)展目前尚無(wú)定論。
4.2陰道微生物物種與宮頸病變 有研究發(fā)現(xiàn),加德納菌、普雷沃菌、阿托波菌與HPV感染和CIN的發(fā)生相關(guān)[32-33,40,42,55]。另有研究顯示,巨球型菌屬、Prevotella timonensis、加德納菌均與CINⅡ級(jí)的消退率降低有關(guān)[47]。Chen等[37]發(fā)現(xiàn),CIN級(jí)別升高與加德納菌豐度降低有關(guān),表明加德納菌主要與CIN的發(fā)生和持續(xù)存在有關(guān),但并未促進(jìn)CIN的進(jìn)展。
此外,其他菌種也與宮頸病變的發(fā)生有關(guān),如纖毛菌屬、芽孢桿菌屬、厭氧球菌屬、梭形桿菌屬、小桿菌屬、卟啉菌屬等,其中部分菌屬還與HPV感染相關(guān)[32,39,53]。Mitra等[48]比較低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變患者與高級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變患者的陰道菌群,結(jié)果發(fā)現(xiàn),低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變患者樣本中詹氏乳桿菌和人陰道乳桿菌富集,高級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變患者樣本中厭氧消化鏈球菌、四聯(lián)厭氧球菌和纖毛菌屬顯著增多,因此詹氏乳桿菌、人陰道乳桿菌、厭氧消化鏈球菌、四聯(lián)厭氧球菌和纖毛菌屬可作為區(qū)分低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變與高級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變的生物標(biāo)志物。但另有研究顯示,低級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變的微生物標(biāo)志物是Prevotella amnii,高級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變的微生物標(biāo)志物是Prevotella timonensis、Shuttleworthia以及鏈球菌科[37]。Audirac-Chalifour等[53]和aniewski等[49]認(rèn)為,纖毛菌屬與宮頸癌前病變密切相關(guān),而不是宮頸癌。但Chen等[37]研究顯示,纖毛菌屬、芽孢桿菌屬、厭氧球菌屬、梭形桿菌及Porphyromonas uenonis是宮頸癌的生物標(biāo)志物。目前尚未篩選出統(tǒng)一的微生物標(biāo)志物用于區(qū)分不同級(jí)別宮頸病變。
在HPV感染導(dǎo)致宮頸病變發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,除了乳桿菌減少外,其他一些物種也參與其中,這些物種可能與某一病變級(jí)別相關(guān)或在病變進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮作用,可作為判斷病變級(jí)別及病變進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的生物標(biāo)志物。但目前關(guān)于特定物種的識(shí)別及其與病變級(jí)別的關(guān)系尚無(wú)定論,主要原因在于研究對(duì)象來(lái)自不同的國(guó)家和地區(qū),且研究設(shè)計(jì)不同也會(huì)影響結(jié)果的一致性。橫斷面研究能夠發(fā)現(xiàn)微生物與疾病之間存在的關(guān)聯(lián),但無(wú)法明確其因果關(guān)系;同時(shí),目前對(duì)微生物在疾病發(fā)展中的縱向變化知之甚少,仍需進(jìn)行更多的前瞻性研究深入探討。因此,結(jié)合人種、地區(qū)、患者情況等影響因素,篩選個(gè)體化的微生物標(biāo)志物用于臨床診治迫在眉睫。
4.3陰道微生物失調(diào)的致病機(jī)制 陰道微生物失調(diào)與HPV感染和宮頸病變的產(chǎn)生均密切相關(guān)。陰道微生物失調(diào)主要表現(xiàn)為乳桿菌缺乏伴隨多種厭氧菌及其他病原體的生長(zhǎng),還可能出現(xiàn)微生物多樣性增加。乳桿菌是陰道微生物發(fā)揮保護(hù)作用的關(guān)鍵,乳桿菌缺乏可改變陰道的酸性環(huán)境,使過(guò)氧化氫、細(xì)菌素等保護(hù)性物質(zhì)減少,從而導(dǎo)致厭氧菌數(shù)量增加、陰道微環(huán)境對(duì)病原體的清除能力下降;而厭氧菌數(shù)量增加可導(dǎo)致生殖道內(nèi)的促炎性細(xì)胞因子水平顯著升高,引發(fā)炎癥反應(yīng)和免疫失調(diào),進(jìn)而導(dǎo)致黏膜屏障受損,同時(shí)產(chǎn)生唾液酸酶等物質(zhì),損傷黏液屏障和上皮細(xì)胞,有利于HPV進(jìn)入,以上這些反應(yīng)共同促使HPV持續(xù)性感染的形成,同時(shí)也為病變的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件[2,43]。炎癥還可造成細(xì)胞DNA損傷,但HPV致癌蛋白E6和E7可抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)異常細(xì)胞增殖,導(dǎo)致癌變發(fā)生;同時(shí),厭氧菌還可增加生物胺的產(chǎn)生,而生物胺不僅可導(dǎo)致亞硝胺等致癌物生成增加,還可促進(jìn)病原體生物膜形成,提高病原體對(duì)宿主防御系統(tǒng)的抵抗力[43]。有研究通過(guò)宏基因組測(cè)序分析HPV16陽(yáng)性者陰道微生物在代謝功能方面的變化發(fā)現(xiàn),與HPV16陰性者相比,HPV16陽(yáng)性者陰道微生物區(qū)系的糖代謝、氨基酸代謝、膜轉(zhuǎn)運(yùn)以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等代謝途徑均更豐富,這可能為HPV和其他病原體的生存提供有利的微環(huán)境,促進(jìn)HPV持續(xù)感染和病變的產(chǎn)生[33]。另一方面,HPV感染又可通過(guò)黏膜免疫與炎癥反應(yīng)改變陰道黏膜環(huán)境,破壞黏膜免疫屏障,增加異常菌群的黏附、侵襲和定植,促進(jìn)HPV感染及宮頸病變的發(fā)展[37,43,56]。陰道微生物影響HPV感染和宮頸病變的作用機(jī)制目前尚未闡明,具體物種在這一過(guò)程中產(chǎn)生的作用也仍需進(jìn)一步研究明確。
陰道微生物在HPV感染及宮頸病變產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中起重要作用,因此調(diào)節(jié)陰道微生物可能會(huì)有效防止HPV感染及宮頸病變的發(fā)生發(fā)展。單獨(dú)使用乳桿菌制劑或聯(lián)合抗生素應(yīng)用在BV的治療中已取得一定進(jìn)展,基于乳桿菌的益生菌制劑能夠幫助調(diào)節(jié)陰道微生物、恢復(fù)微生態(tài)平衡,有利于HPV感染的清除。臨床研究顯示,長(zhǎng)期陰道使用鼠李糖乳桿菌和口服干酪乳桿菌均可提高HPV清除率,促進(jìn)異常宮頸細(xì)胞學(xué)恢復(fù)正常[57-58]。另有研究發(fā)現(xiàn),高級(jí)別鱗狀上皮內(nèi)病變患者于宮頸錐切術(shù)后使用陰道乳桿菌制劑可提高患者術(shù)后HPV的轉(zhuǎn)陰率,表明乳桿菌制劑是一種有效的HPV治療藥物[59]。體外實(shí)驗(yàn)表明,乳桿菌可通過(guò)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞周期、HPV致癌基因表達(dá)、癌癥相關(guān)途徑及免疫反應(yīng)等抑制宮頸腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和增殖[13,33,44],且不依賴(lài)于陰道的酸性環(huán)境[60-62]。因此,補(bǔ)充乳桿菌、調(diào)節(jié)陰道微生物區(qū)系或可作為一種宮頸病變的輔助療法,但仍需在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證。此外,未來(lái)還應(yīng)進(jìn)一步明確陰道微生物與HPV感染和宮頸病變之間的相互作用,并開(kāi)發(fā)新的益生菌制劑和治療藥物。此外,有研究者首次將陰道菌群移植用于復(fù)發(fā)性BV的治療,結(jié)果顯示治療有效,表明陰道菌群移植或可重塑陰道微生物區(qū)系,重建陰道微生態(tài)平衡[63],這也可能成為未來(lái)研究微生物治療宮頸病變的新方向。
以乳桿菌為主導(dǎo)的陰道微生物對(duì)于維護(hù)女性生殖道健康具有重要意義。HPV感染者及不同級(jí)別宮頸病變患者的陰道微生物組成存在差異,乳桿菌缺乏、多種厭氧菌增加的陰道微生物可能會(huì)促進(jìn)HPV感染和宮頸病變的產(chǎn)生,且某些特定物種可能也在此過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。因此,尋找新的微生物標(biāo)志物有助于臨床中識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者以實(shí)現(xiàn)分層診療,并提供潛在的治療靶點(diǎn),而恢復(fù)陰道微生物平衡可能是預(yù)防和消除HPV感染、防止宮頸病變產(chǎn)生和進(jìn)展的有效途徑。但陰道微生物與HPV感染和宮頸病變的相關(guān)性研究尚處于初級(jí)階段,微生物標(biāo)志物的識(shí)別以及微生物在病變過(guò)程中的作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究,未來(lái)大樣本、前瞻性、多組學(xué)聯(lián)合的研究可更好地解決這些問(wèn)題。