
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:靶向肠道-肝脏轴在胆管癌中的作用机制、治疗进展和未来方向
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月13日 来源:Frontiers in Oncology 3.3
编辑推荐:
本综述系统阐述了肠道-肝脏轴在胆管癌(CCA)发生发展中的核心调控机制,重点探讨了肠道菌群失调、胆汁酸(BA)代谢紊乱和免疫微环境重塑三大关键病理环节。文章深入分析了微生物代谢产物(如LPS)通过激活TLR4/NF-κB信号通路促进肿瘤进展的机制,并揭示了胆汁酸受体(FXR/TGR5/S1PR2)信号转导的双向调控作用。此外,综述还总结了靶向肠道菌群(抗生素/益生菌/FMT)和胆汁酸通路(如FXR激动剂OCA)的最新治疗策略,提出整合多组学技术与人工智能(AI)驱动的精准干预是未来研究方向。
1 Introduction
胆管癌(Cholangiocarcinoma, CCA)是一种高度侵袭性的胆道恶性肿瘤,其发病率持续上升且预后极差。近年来研究发现,肠道-肝脏轴(gut-liver axis)功能失调通过肠道菌群紊乱、胆汁酸(Bile Acid, BA)代谢异常和免疫微环境重塑驱动CCA进展。临床证据表明,CCA患者肠道和胆道微生物组成发生显著改变,这些变化与肿瘤分期、血管侵犯和生存结局密切相关。
2 The gut-liver axis
肠道-肝脏轴通过肝细胞、胆管细胞和肠道微生物之间的双向信号网络调控肝胆稳态。机制上,肠道屏障破坏和菌群失调导致细菌易位至胆道,激活TLR/NF-κB信号通路,引发免疫介导的胆管炎并损害黏膜完整性。LPS等微生物代谢产物通过门静脉循环进入肝脏,激活Kupffer细胞(KCs)产生促炎细胞因子(如TNF-α、IL-6),通过氧化DNA损伤和细胞周期检查点逃逸促进恶性转化。
3 Gut microbiota and cholangiocarcinoma development
3.1 Gut microbiota and cholangiocarcinoma carcinogenesis
CCA患者表现出显著的肠道菌群α多样性降低,有益菌(如Faecalibacterium)减少而致病菌(如Escherichia-Shigella)富集。孟德尔随机化分析发现Eubacterium hallii等菌群与BTC风险呈正相关,而Dorea等菌属具有保护作用。此外,肠道真菌群失调(如Candida albicans富集)也与晚期TNM分期相关。
3.2 Gut microbiota and cholangiocarcinoma prognosis
血管侵犯(VI)阳性患者呈现Oscillospiraceae富集和有益菌耗竭的特征模式。菌群特征可预测治疗反应:Bacteroidetes富集与抗PD-1免疫疗法疗效改善相关,而Proteobacteria优势则与Sintilimab-anlotinib联合疗效负相关。
3.3 Gut microbiota-derived metabolites and cholangiocarcinoma
菌群代谢产物(如LPS)通过破坏紧密连接蛋白(Claudin-1/Occludin)易位至肝脏,激活TLR4介导的PI3K/AKT和NF-κB通路促进肿瘤侵袭。LPS还可通过CXCL1招募PMN-MDSCs抑制抗肿瘤免疫。
3.4 Biliary microbiota and cholangiocarcinoma development
胆道系统中Escherichia coli和Klebsiella pneumoniae富集是胰胆恶性肿瘤的独立预后指标。Enterococcus spp.定植预测门静脉血栓形成和多药耐药性发展。
3.5 Oral microbiota and cholangiocarcinoma development
口腔菌群(如Lautropia、Alloprevotella)可构建诊断算法区分iCCA与HCC(AUC=0.981),反映口腔-肠道-肝脏轴在BTC发病机制中的重要作用。
4 Bile acid dysregulation in cholangiocarcinoma
4.1 Changes in bile acid profiles in cholangiocarcinoma
CCA患者血清总胆汁酸水平显著升高,初级结合型BA(如GCA、TCDCA)积累而次级结合型BA(如GLCA)减少。这种失衡反映肠道微生物7α-脱羟基化功能缺陷。
4.2 Mechanisms of bile acid dysregulation driving CCA
胆汁淤积通过核受体(FXR)和膜受体(TGR5、S1PR2)激活致癌信号。FXR激活诱导SHP表达抑制STAT3磷酸化,而TGR5通过ERK1/2磷酸化和CD95失活促进增殖并抵抗凋亡。S1PR2激活ERK/Akt/NF-κB通路促进炎症微环境形成。
4.3 Clinical significance of bile acid dysregulation in CCA
基于CDCA和TCDCA的诊断模型可区分CCA与良性胆道疾病。BA代谢活性亚型患者总生存期更短且免疫治疗反应较差。
5 Gut microbiota-bile acid crosstalk in cholangiocarcinogenesis
肠道微生物通过胆汁盐水解酶(BSH)和7α-脱羟基酶将初级BA转化为次级BA(如DCA、LCA),后者通过激活SASP、ROS和NF-κB通路驱动肿瘤发生。BA通过FXR激活抗菌肽表达和增强紧密连接功能维持微生物稳态。
6 Therapeutic translation: targeting the gut-liver axis in clinical practice
6.1 Targeting gut microbiota dysbiosis
抗生素(如万古霉素)可抑制TH17炎症和PMN-MDSCs招募。益生菌(如Lactobacillus rhamnosus GG)通过激活FXR-FGF15轴缓解胆汁淤积。FMT在PSC患者中显示安全性并可改善ALP水平。
6.2 Targeting bile acid mediated signalling pathway
S1PR2抑制剂(JTE-013)抑制CCA侵袭性。FXR激动剂(OCA)通过SHP/LRH-1通路恢复BA稳态。IDH1抑制剂Ivosidenib可改善IDH1突变CCA患者的无进展生存期。
7 Future perspectives for gut-liver axis targeting in CCA
未来研究需通过多组学技术(基因组学、宏基因组学、空间代谢组学)解析CCA异质性,利用人工智能(AI)平台(如CCA-TIME v1.0)优化治疗策略,并开发合成生物学工程菌株实现逻辑门控靶向治疗。
8 Persistent challenges and knowledge gaps
物种间翻译障碍(如小鼠CYP8B1缺陷)、受体信号双重性(如TGR5 context-dependent作用)、菌群干预安全性(益生菌相关菌血症风险)和多组学整合标准缺乏是当前主要挑战。
9 Conclusions
靶向肠道-肝脏轴通过调控微生物代谢、胆汁酸信号和免疫微环境为CCA治疗提供新视角。未来需通过多组学指导的精准策略、AI驱动的组合方案和合成微生物疗法解决异质性和受体双重性挑战。
生物通微信公众号
知名企业招聘