阴道微生态与人乳头瘤病毒感染及宫颈病变的相关性.pdf

国际妇产科学杂志2023年6月第50卷第3期J Int Obstet Gynecol，June 2023，Vol.50，No.3阴道微生态与人乳头瘤病毒感染及宫颈病变的相关性丛蓉，翟青枝【摘要】宫颈癌是全球女性生殖道肿瘤中最常见的恶性肿瘤之一，近年来发病率逐年升高。宫颈癌的致病因素相对明确，几乎所有的宫颈癌病例都与人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染有关。此外，多个性伴侣、初次性生活年龄小和吸烟等不良生活习惯也是宫颈病变的高危因素。近年来，随着阴道微生态研究的不断深入，研究者发现阴道微生态可以调节HPV感染，并在宫颈癌前病变和浸润性宫颈癌的发展中起着至关重要的作用，可能作为宫颈癌检测的潜在生物标志物。深入研究阴道微生态与宫颈病变及HPV感染的内在联系对于宫颈癌的预防及早期治疗具有重大意义。【关键词】宫颈肿瘤；宫颈上皮内瘤样病变；乳杆菌属；乳头状瘤病毒科；乳头状瘤病毒疫苗；阴道微生态Correlation of Vaginal Microecology with HPV Positivity and Cervical LesionsCONG Rong,ZHAI Qing-zhi.Department of Obstetrics and Gynecology,Seventh Medical Cancer of PLA General Hospital,Beijing 100005,ChinaCorresponding author:ZHAI Qing-zhi,E-mail:【Abstract】Cervical cancer is one of the most common malignancies of the female reproductive tract worldwide,and itsincidence has been increasing year by year in recent years.The etiology of cervical cancer is relatively clear,almost all cases ofcervical cancer being associated with human papilloma virus(HPV)infection.In addition,poor lifestyle habits such as multiplesexual partners,young age at first sex and smoking are high risk factors for cervical lesions.In recent years,with the continuousresearch on vaginal microecology,researchers have discovered that vaginal microecology can regulate HPV infection and play acrucial role in the development of cervical precancerous lesions and invasive cervical cancer,which may serve as a potentialbiomarker for cervical cancer detection.In-depth study of the intrinsic link between vaginal microecology,cervical lesions andHPV infection is of great significance for the prevention and early treatment of cervical cancer.【Keywords】Uterinecervicalneoplasms;Cervicalintraepithelialneoplasia;Lactobacillus;Papillomaviridae;Papillomavirus vaccines;Vaginal microecology（J Int Obstet Gynecol，2023，50：286-289）综 述 DOI:10.12280/gjfckx.20230018基金项目：解放军总医院第七医学中心2023年度创新培育基金（qzx-2023-22）作者单位：100005北京，中国人民解放军总医院第七医学中心妇产科通信作者：翟青枝，E-mail：审校者高危型人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染是导致宫颈病变的主要原因1。80%的妇女在其一生中都曾感染过HPV，但大部分感染是暂时性的，812个月内可自行消退2-3。HPV感染者中30%50%可继发宫颈轻度病变，其中大部分患者会在病毒清除后34个月恢复正常，只有不到10%的女性会发展为持续感染，这部分患者发展为宫颈癌的风险将显著增高4。高中教育水平以下、初次性行为年龄小、性伴侣数量多和未使用避孕套是HPV感染的危险因素5。HPV与其他外源性和内源性因素的共同作用可能增加宫颈病变向宫颈癌发展的风险6。2010年Hanahan和Weinberg首次提出肿瘤微环境的理论，该理论认为肿瘤不是只包含增殖癌细胞的肿块，而是由基质细胞、免疫细胞，以及这些细胞分泌的细胞因子和趋化因子共同组成的复杂系统，后续研究不断证实肿瘤微环境中的免疫应答及炎症反应在肿瘤的发展中起到重要作用7。阴道微生态由阴道的解剖结构、微生物菌群、局部免疫系统及机体的内分泌调节功能共同组成，是动态平衡的微生态系统，也是女性生殖健康的天然屏障。近年来，HPV与阴道微生态组成之间的关系成为宫颈病变研究的焦点。研究表明，HPV感染与阴道益生菌的水平下降、致病菌的异常增多关系密切8。深入研究阴道微生态与宫颈HPV感染的相关性有助于帮助临床医生治疗高危型HPV持续感染患者。本文分析阴道微生态与宫颈HPV感染的相关性，基于阴道微生态平衡的调节，探索临床HPV持续感染患者病毒清除的新方法，为宫颈病变的预防提供参考。286国际妇产科学杂志2023年6月第50卷第3期J Int Obstet Gynecol，June 2023，Vol.50，No.31阴道微生态自1890年，人类首次在妊娠妇女阴道内成功分离了乳杆菌（Lactobacillus），开始了阴道菌群的研究，阴道菌群对女性生殖系统健康的影响成为了研究热点。随着研究的不断深入，学者们从健康女性的阴道中分离出多种需氧菌和厌氧菌。20世纪70年代，“阴道微生态”的概念被首次提出，其包含阴道的解剖结构、阴道内微生物菌群、局部免疫系统及机体的内分泌调节系统。在不同人群之间，以及特定个体的不同生命时期，阴道微生态可能表现出巨大差异9。Ravel等10对396名育龄期妇女的阴道菌群样本进行16S rRNA基因测序，结果表明西班牙裔和黑人妇女的阴道pH值高于亚裔和白人妇女。此外，经期、妊娠、性行为、抗生素滥用、吸烟和阴道冲洗等因素均会导致阴道微生物群落的改变，从而破坏阴道微生态11。人类的阴道微生物群在预防部分泌尿生殖系统疾病方面起着关键作用。研究表明，阴道生态系统的破坏有助于病原体的过度生长，导致复杂的阴道感染，如细菌性阴道病、酵母菌感染、性传播感染、尿路感染和人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiencyvirus，HIV）感染12-14。通常的观点认为阴道感染与乳杆菌失调有关，乳杆菌通常定植在阴道内，作为抵抗致病因子的第一道防线，通过产生乳酸降低环境的pH值，产生各种抑菌和杀菌化合物，或通过竞争性排斥发挥关键的保护作用15。根据特定乳杆菌的存在与否，女性阴道菌落状态类型（community statetypes，CST）分为5型：CST型、CST型、CST型、CST型和CST型。优势菌群分别为卷曲乳杆菌（L.crispatus）、格氏乳杆菌（L.gasseri）、惰性乳杆菌（L.iners）、厌氧菌和詹氏乳杆菌（L.jensenii）16。阴道内乳酸的主要来源是乳杆菌，乳杆菌对维持阴道酸性环境不可或缺。研究显示，部分乳杆菌能够产生过氧化氢（H2O2），H2O2会对产生少量或不产生H2O2清除酶（如过氧化氢酶）的生物体产生毒性。据统计，96%的正常女性阴道内含有产生H2O2的兼性乳杆菌，但大多数细菌性阴道病患者阴道内却没有。研究发现，卷曲乳杆菌和詹氏乳杆菌能自我聚集并黏附在阴道上皮细胞上，产生H2O2和细菌素类化合物，从而取代加德纳菌和白色假丝酵母菌等阴道病原体发挥保护作用。另有研究发现，H2O2、pH值和阴道清洁度的异常率随着宫颈肿瘤的严重程度而逐渐增加，H2O2、pH值和阴道清洁度的异常可以增加宫颈病变的发生风险17-18。2阴道微生物群与 HPV 感染和宫颈病变的相关性HPV是导致包括宫颈鳞状细胞癌、宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）在内的一系列良、恶性疾病的主要原因。HPV是一个环状双链DNA病毒家族，目前已知的HPV包含396种亚型19。研究发现，HPV的癌蛋白E6和E7能够分别导致p53和pRb降解，促进细胞进入S期，而不发生G1期停滞。这些高危型HPV的致癌物通过影响DNA修复、血管生成或细胞凋亡，最终导致癌症的发生20。HPV感染宫颈鳞状上皮的基底层干细胞后，病毒基因组以低拷贝数的外显体形式存在，随上皮细胞分化，HPV可产生高拷贝数的病毒粒子，进而从上皮表面释放，导致HPV持续感染。病毒和宿主细胞进行基因整合促进E6、E7基因表达，基因组不稳定性增加使病毒整合率提高，导致HPV持续感染，最终促进宫颈病变的发生21。近年研究表明，宫颈病变的进展可能与阴道菌群的失衡有关22-23。一方面，乳杆菌可以诱导肿瘤细胞凋亡；另一方面，卷曲乳杆菌可能诱导树突状细胞和调节性T细胞（regulatory T cell，Treg细胞）产生抗炎细胞因子，从而抑制阴道炎、盆腔炎或肿瘤的发生24。阴道微生物群的多样性增加和乳杆菌的相对丰度降低，与HPV感染和持续感染密切相关，这可能促进宫颈癌前病变和宫颈癌的发生。随着CIN程度的增加，阴道菌群中厌氧菌含量逐渐上升。微生物、免疫调节和宿主基因相互作用，共同支配着阴道环境的平衡25。阴道局部免疫包括以白细胞介素-2（interleukin-2，IL-2）、IL-10为代表的细胞免疫和主要由分泌型免疫球蛋白A（secretory immunoglobulinA，sIgA）和免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）介导的体液免疫。IL-2是辅助性T细胞1（helper Tcell 1，Th1）的代表因子，可以增强细胞免疫力，而IL-10是Th2的代表因子，可抑制免疫反应。IL-2和IL-10的表达水平以及二者的比例间接反映了Th1和Th2的水平。正常情况下，Th1/Th2保持动态平衡，Th1细胞占主导地位，维持机体的正常免疫。一旦平衡被打破，Th1就会向Th2偏移，发生免疫抑制，从而增加HPV的感染机会，并导致HPV清除障碍，促进宫颈病变进展。随着宫颈病变程度的增加，IL-2减少，IL-10增加，IL-2/IL-10比值降低26。研究显示，CST型女性分泌物的Fms样酪氨酸激酶3配体（Fms-like tyrosine kinase 3 ligand，Flt3L）、肿瘤坏死因子-（tumor necrosis factor-，TNF-）、干扰素（interferon-，IFN-）、IL-1、IL-1、IL-4、IL-12、287国际妇产科学杂志2023年6月第50卷第3期J Int Obstet Gynecol，June 2023，Vol.50，No.3p70、IL-10和IL-8的含量明显增加，这表明CST可能促进宫颈HPV感染及宫颈病变的发生27。此外，存在于CST中的阴道加德纳菌能够分泌唾液酸酶，通过裂解阴道黏液糖蛋白降解阴道黏液，损害黏膜屏障，进而加重生殖道感染28-29。3调节微生态失衡治疗高危型 HPV 感染早期防治HPV感染对预防宫颈癌的发生和阻止其发展具有十分重要的意义。相关研究已证实，HPV感染的女性阴道微生态呈现多样性改变，乳杆菌的比例下降，菌群失调率升高30。HPV感染后的病毒清除和相关恶性转化风险也与阴道菌群相关31-32。因此调控阴道菌群促进HPV清除，可能阻止宫颈病变的发展，可成为预防宫颈癌的综合措施之一。2018年一项研究指出，与3个月的阴道益生菌短期治疗相比，6个月以上的阴道益生菌治疗可明显提高HPV清除率（31.2%vs.11.6%，P=0.044）33。Ou等34研究则发现，口服鼠李糖乳杆菌（L.rhamnosus）并不影响生殖器高危型HPV的清除，但可能降低宫颈涂片轻度异常和不满意的比例。然而，同年DI Pierro等35发现HPV感染妇女口服卷曲乳杆菌90 d后，HPV阳性率下降了约70%，94%的妇女归类为CST型，证明口服益生菌进行干预有可能改变CST状态，同时提高HPV清除率。Hu等36发现，裂解和热灭活的乳杆菌LH23的上清液可以抑制HPV E6/E7基因的表达，并证明乳杆菌LH23能抑制宫颈癌细胞的增殖并诱导其凋亡，同时可以抑制宫颈癌细胞的侵袭和迁移，证明乳杆菌LH23有抗宫颈癌的潜力。虽然HPV疫苗可以有效预防高危型HPV感染，但不能提高HPV的治疗效果，目前研究人员正专注于开发治疗性疫苗。HPV E6和E7蛋白是维持肿瘤表型所必需的，并促进宫颈病变向宫颈癌的进展，因此HPV E6和E7被认为是治疗性疫苗的潜在目标抗原。多个临床前试验证明，转基因乳杆菌相对安全，具有传递重组抗原的潜力，可以诱导宿主的体液免疫和细胞免疫，并进一步清除HPV37。Komatsu等38开发了一种具有E7内源性表达的乳杆菌（IGMKK16E7）治疗性HPV疫苗，用以治疗HPV感染。Park等39则研究了一种口服药物（BLS-M07），该药物可以促进血清中HPV16 E7特异性抗体的产生，从而促进CIN患者的康复。目前，治疗性疫苗尚未进入临床应用阶段，越来越多的研究已经证明，利用以乳杆菌为代表的工程菌开发HPV治疗性疫苗是可行的。未来对这种细菌的深入研究可能对清除HPV感染、治疗宫颈病变及宫颈癌具有重大意义。4结语综上所述，阴道微生态在整个生命过程中不断变化，但在健康妇女的某一时期应是一致和稳定的。阴道微生态紊乱，如乳杆菌的减少，可能导致细菌性阴道病、肿瘤等生殖系统疾病的发生。作为一种有前途的非化疗替代疗法，近年来乳杆菌在恢复和维持正常阴道菌群、清除HPV感染和治疗宫颈癌方面引起了广泛关注。未来有望通过研发新的微生物制剂，实现抑制高危型HPV感染、预防宫颈病变进展和促进宫颈癌的康复。参考文献1Li M，Zhao C，Zhao Y，et al.Association and Effectiveness of PAX1Methylation and HPV Viral Load for the Detection of Cervical High-Grade Squamous Intraepithelial LesionJ.Pathogens，2022，12（1）：63.doi:10.3390/pathogens12010063.2Xia C，Li S，Long T，et al.Current Updates on Cancer-Causing Typesof Human Papillomaviruses(HPVs)in East,Southeast,and SouthAsiaJ.Cancers（Basel），2021，13（11）：2691.doi:10.3390/cancers13112691.3Qingqing B，Jie Z，Songben Q，et al.Cervicovaginal microbiotadysbiosis correlates with 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