综述:女性恶性肿瘤中微生物群与致癌作用的机制联系:聚焦宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌与乳腺癌

《International Journal of Molecular Sciences》:Transcriptomic and Metabolomic Insights into Growth Heterosis of Crassostrea hongkongensis Hybrids

【字体: 时间:2026年07月26日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  妇科恶性肿瘤和乳腺癌带来沉重的健康与经济负担。本综述考察了局部与全身微生物群如何影响上皮完整性、炎症、雌激素代谢及免疫。阴道生态系统是目前研究最为充分的女性微生物生态位。宫颈癌构成最具说明性的临床实例:稳定的卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispa

  
妇科恶性肿瘤和乳腺癌带来沉重的健康与经济负担。本综述考察了局部与全身微生物群如何影响上皮完整性、炎症、雌激素代谢及免疫。阴道生态系统是目前研究最为充分的女性微生物生态位。宫颈癌构成最具说明性的临床实例:稳定的卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)优势丧失以及厌氧菌患病状态(anaerobic dysbiosis)流行率升高,与持续性人乳头瘤病毒(HPV)感染相关,而后者可直接提高宫颈癌前病变风险。雌激素微生物组(estrobolome)在子宫内膜癌中尤其重要,其中肠道细菌β-葡萄糖醛酸苷酶(β-glucuronidase)活性可能增加雌激素再吸收,这一现象在肥胖和代谢性疾病背景下尤为突出。在卵巢癌中,微生物群正被研究为BRCA1携带者潜在的风险修饰因素,但现有证据仍属探索性。在乳腺癌中,肿瘤内细菌(intratumoral bacteria)可能塑造免疫微环境,尤其是在三阴性乳腺癌中。当前研究的主要局限在于方法学异质性。卵巢或子宫内膜等低生物量样本(low-biomass samples)极易受到技术性污染。多数研究为横断面设计,无法确立因果关系。现有证据支持将微生物群视为疾病修饰因素,而非独立标志物,也不能替代标准诊断与治疗。其近期最可能的应用角色,是在经过标准化前瞻性验证之后纳入多参数风险或疗效反应模型。
1. Introduction

本文首先指出,妇科恶性肿瘤与乳腺癌在女性人群中造成显著的疾病负担与经济负担。宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌及乳腺癌在病因学、疾病进程、治疗敏感性和预后方面并不一致,但其共同点在于,肿瘤发生不仅取决于癌细胞本身的遗传改变,也受组织微环境、免疫、代谢、激素及外部暴露因素的共同影响。在这一背景下,微生物群不再被视为被动存在的微生物集合,而是可能参与调控上皮屏障完整性、局部及全身炎症、雌激素代谢、免疫活性、血管生成以及治疗应答。

本节进一步强调,阴道微生物群是女性生殖道中研究最充分的生态系统。育龄期女性中,乳杆菌属(Lactobacillus)常占优势,尤其包括卷曲乳杆菌(L. crispatus)、加氏乳杆菌(L. gasseri)、詹森乳杆菌(L. jensenii)和惰性乳杆菌(L. iners)。其中,以L. crispatus为主导的群落通常与低pH值和生态稳定性相关,而L. iners则具有更大的生物学模糊性,可见于健康状态,也可见于真性平衡(eubiosis)与失衡(dysbiosis)之间的过渡状态。作者明确指出,菌群失衡并不等同于感染,而是维持酸性环境、屏障完整性、微生物竞争和炎症控制等生态功能的丧失。与此同时,肠道微生物群通过细菌代谢物、短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)、胆汁酸代谢、肠屏障、全身免疫及雌激素微生物组(estrobolome)影响雌激素敏感组织,这一轴线在子宫内膜癌和部分乳腺癌中尤具意义。作者同时提醒,尤其在子宫内膜、输卵管、卵巢或肿瘤组织等低生物量样本中,应谨慎区分可重复的临床观察、具有生物学可信度的机制假说与尚待验证的推测。

2. Nature and Purpose of the Work

本文被界定为叙述性综述(narrative review)。其核心目的并非罗列所有关于微生物群组成差异的报道,而是围绕女性健康高度相关的四类癌症——宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌和乳腺癌——对现有资料进行综合。尽管乳腺癌严格意义上不属于妇科恶性肿瘤,但其纳入有助于从更广义的女性肿瘤学视角理解雌激素微生物组、肿瘤内微生物组(intratumoral microbiome)及治疗反应调控等跨器官共享机制。

3. Biological Mechanisms Linking Microbiota to Carcinogenesis

本节总结了微生物群与癌发生之间的主要生物学联系,并强调不同机制的证据强度并不相同。人群证据最强的是宫颈阴道菌群失衡与HPV持续感染之间的关系,而许多肿瘤内或卵巢相关机制仍主要停留在临床前或假说生成阶段。作者将这些机制概括为屏障损伤、慢性炎症和代谢改变三大类。

首先,在健康生态系统中,微生物群有助于维持稳定微环境;在阴道中,这表现为低pH值、乳酸生成及对厌氧菌增殖的限制。向菌群失衡转变后,上皮更频繁暴露于被先天免疫受体识别的细菌产物,从而导致核因子κB(NF-κB)活性增强,并促进白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子(TNF)和活性氧(reactive oxygen species, ROS)产生。持续刺激可促进受损细胞存活、血管生成及免疫抑制。其次,微生物群还可影响抗肿瘤免疫,通过调节树突状细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)的募集,以及炎症与免疫耐受之间的平衡,对肿瘤进程产生影响;这一点在宫颈癌中尤为重要,因为有效抗病毒反应决定HPV清除或持续。再次,代谢机制主要体现于雌激素微生物组:肠道微生物组中编码雌激素代谢相关蛋白的基因集合可通过β-葡萄糖醛酸苷酶介导胆汁排泄雌激素的去结合,增加其再吸收与生物利用度,从而连接肠道、肥胖、代谢异常与雌激素暴露。作者同时讨论了肿瘤内微生物组问题,指出在多癌种研究中,肿瘤及免疫细胞内均可检测到细菌,但单纯检测到细菌DNA或结构并不能证明其具有功能活性或因果意义,必须结合阴性对照、取样方式及生物信息学污染过滤综合解释。

4. Cervical Cancer

宫颈癌被作者视为微生物群可能改变既定病因驱动过程的最清晰例证。其明确病因基础是高危型HPV持续感染,尤以16型和18型最为重要。多数HPV感染可自行清除,因此真正决定临床结局的是哪些因素促进病毒持续存在并推动宫颈上皮内瘤变(CIN)进展。HPV癌蛋白E6和E7可破坏p53与pRb功能,导致细胞周期失调、基因组不稳定性加剧并促进CIN形成,而微生物群并不替代这一分子机制,而是可能改变HPV感染被清除或持续的局部条件。

综述指出,荟萃分析与系统综述反复观察到相似模式:在HPV持续感染、高级别CIN或宫颈癌女性中,稳定的乳杆菌优势状态更少见,而富含厌氧菌的环境更常见,包括Sneathia、Prevotella、Porphyromonas、Anaerococcus、Peptostreptococcus和Gardnerella等。L. crispatus受到最多关注,其优势通常与真性平衡、乳酸生成和较低pH相关;相比之下,L. iners虽同属乳杆菌,但并不提供同等明确的保护,因此“乳杆菌占优势”并非单一且同质的保护状态。机制上,菌群失衡可能通过升高pH值、促进生物膜形成、削弱黏膜屏障、诱导局部细胞因子分泌和氧化应激来促进HPV持续存在;长期慢性炎症则可能削弱有效抗病毒反应,同时促进血管生成、细胞外基质重塑和免疫逃逸,使表达E6/E7后细胞周期受损的细胞更易存活并被选择。

在临床应用层面,作者强调微生物群并不能取代HPV检测、细胞学、阴道镜和组织病理学诊断。其更现实的应用前景,是在未来帮助识别HPV阳性女性中哪些个体更易发生持续感染及进展为CIN。此类应用需以前瞻性研究、统一取样流程及对抗生素使用、吸烟、性活动、月经周期、绝经状态和阴道制剂等混杂因素进行控制为前提。对于以L. crispatus为主导的生态恢复策略,现有研究提示其具有生物学合理性,包括含L. crispatus制剂、来源于该菌的囊泡及chen-01菌株相关初步研究,但现阶段这些方法仍仅属辅助性和研究性手段,不能替代HPV疫苗接种、筛查及CIN治疗。

5. Endometrial Cancer

子宫内膜癌与微生物群之间的关系较宫颈癌更为间接,因为不存在类似HPV那样的单一病因因素。作者认为,其更可能涉及多个相互叠加的过程,包括局部子宫微生物群、肠道微生物群、雌激素微生物组、肥胖、胰岛素抵抗及慢性炎症。子宫腔属于低微生物负荷生态位,因此真实生物学信号与技术污染之间的界限非常狭窄;取样路径、试剂、DNA提取方法及样本冷冻时机等均可显著影响结果。作者据此指出,传统“子宫完全无菌”的观点已不具说服力,但同样不能不加批判地将每一种检出菌群都视为子宫内膜癌生物学组成部分。

现有研究报告在子宫内膜癌患者中可见某些潜在促炎菌群富集,如Porphyromonas、Atopobium和Gardnerella,且在绝经后女性中特定微生物学特征与疾病存在相关性。不过,这些信号更多体现为与疾病共现的候选特征,尚需进一步验证。作者认为,肠道与子宫内膜癌之间最有力的生物学纽带是雌激素微生物组。过量雌激素暴露是子宫内膜样癌的重要危险因素,而肠道微生物群可通过β-葡萄糖醛酸苷酶活性影响雌激素去结合与再吸收,这一机制在肥胖、代谢紊乱和低度慢性炎症背景下尤具相关性。然而,该机制并不能解释所有子宫内膜癌,尤其不能外推至非子宫内膜样肿瘤或具有不同分子特征的肿瘤。

在治疗维度上,作者讨论了肠道—免疫轴与治疗并发症。肠道微生物群可能影响免疫检查点阻断疗效,粪菌移植(fecal microbiota transplantation, FMT)、益生菌及饮食干预被视为未来个体化治疗的潜在方向;同时,调节肠道微生物组以减轻放疗毒性的研究也显示出一定前景。但在当前临床实践中,这些都仍属于研究议题。总体而言,子宫内膜癌中的微生物群更适合作为转化研究假说,而非现成临床工具;未来更有价值的可能是整合体重指数(BMI)、绝经状态、激素暴露、糖尿病、肿瘤分子谱、炎症标志物和微生物群数据的综合模型。

6. Ovarian Cancer

卵巢癌是本文中解释难度最大的癌种。其常在晚期才被诊断,且包含多个生物学上不同的组织学亚型,而用于微生物群检测的材料大多来自手术样本或晚期疾病状态。卵巢、输卵管及腹膜均属低生物量环境,因此技术误差风险极高;此外,抗生素、既往操作、化疗、子宫内膜异位症、腹水、肿瘤坏死及营养状态等因素均可能改变微生物组成,而不一定反映致癌过程本身。因此,作者认为,目前人群中观察到的许多信号更多是提出假说,而非形成定论。

文中提及Nen?等关于宫颈阴道微生物组、BRCA1状态与卵巢癌风险关系的研究,认为其意义并不在于证明因果性,而在于提出微生物群可能作为遗传易感女性风险调节环境因素的思路。实验研究还将肠道微生物群与Hedgehog信号通路、微生物代谢物、炎症、上皮—间质转化(epithelial–mesenchymal transition, EMT)及免疫重塑联系起来,但这些机制尚未被验证为可直接转化的临床靶点。诊断上,微生物群评估不能替代糖类抗原125(CA125)、人附睾蛋白4(HE4)、超声及遗传风险评估;若未来进入实践,也更可能是与BRCA1/2状态、组织学亚型、影像学特征、炎症标志物及肿瘤分子特征共同构成多参数模型的一部分,而非依赖单一细菌标志物。

7. Breast Cancer

乳腺癌虽不属于严格意义上的妇科恶性肿瘤,但其纳入使作者能够比较女性肿瘤学中共享的微生物群机制。乳腺癌相关研究主要聚焦两条路径。第一是雌激素微生物组:肠道微生物群可影响活性雌激素库,从而间接作用于雌激素敏感组织;这一作用在激素依赖型癌症、肥胖、饮食和绝经背景下最为重要,但并不意味着单纯改变肠道微生物群即可实现乳腺癌预防或治疗。第二是肿瘤内微生物组:乳腺癌组织中已检测到属于变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的细菌,且不同生物学亚型之间微生物组构成可能存在差异。

部分研究还将肿瘤内微生物群与免疫浸润、炎症信号及治疗反应联系起来。三阴性乳腺癌(TNBC)是该方向发展较快的领域,研究者正关注肿瘤与肠道微生物群如何共同塑造免疫微环境及化疗—免疫治疗反应。此外,与微生物群相关的表观遗传变化及丁酸盐(butyrate)等代谢物也在研究之中。不过,作者明确指出,这些发现尚未达到临床应用阶段,并且样本生物量越低、治疗过程越复杂,对方法学控制的要求就越高。

8. Biomarker and Therapeutic Significance

在临床转化层面,作者认为微生物群最可能的用途不是形成单一微生物学检测,而是进入复杂模型。宫颈癌中,微生物群谱可望辅助HPV阳性女性的风险分层;子宫内膜癌中,微生物学信息需与BMI、绝经状态、代谢状态及肿瘤分子谱联合解释;卵巢癌中,肿瘤内微生物组的诊断价值需特别谨慎;乳腺癌中,其潜力更多体现在治疗反应预测。微生物群靶向干预包括益生菌、益生元、饮食调整、多酚、FMT及阴道微生物群移植(vaginal microbiota transplantation, VMT)。这些策略在生物学上具有一定合理性,因为它们可能调节黏膜屏障、炎症、代谢物及免疫反应,但将其转化为HPV清除、CIN进展控制、免疫治疗应答、无进展生存期或放疗后生活质量等硬终点仍具挑战。作者特别强调,应区分四个应用层级:作为研究工具的微生物群分析、作为多参数风险模型组成部分的微生物特征、治疗反应预测以及微生物群靶向治疗;目前仅前两者较接近转化应用。

9. Limitations of Current Research

本节系统总结了当前研究的核心局限。首先是方法学异质性,包括取样部位、样本保存方式、DNA提取方案、16S rRNA区域选择、测序深度、污染物去除标准及生物信息学分析流程的差异,这使得即便针对同一疾病,不同研究结果也往往难以比较。其次,低生物量样本问题尤为突出,子宫内膜、输卵管、卵巢、腹膜及肿瘤组织中的微生物数量远低于肠道或阴道,因此试剂或环境污染可能成为主导信号。作者据此提出,相关研究必须纳入阴性对照,明确样本采集路径,分析潜在污染物,并尽可能采用定量聚合酶链反应(qPCR)、荧光原位杂交(FISH)或鸟枪法宏基因组学(shotgun metagenomics)进行独立验证。第三,混杂因素广泛存在,包括年龄、绝经状态、月经周期、性活动、吸烟、饮食、BMI、糖尿病、抗生素、阴道用药、绝经激素治疗、化疗、放疗及手术等。最后,多数研究为横断面设计,无法判定菌群失衡究竟先于癌症还是继发于癌症。作者因此主张,未来研究的最低标准应包括标准化且尽可能治疗前取样、暴露因素记录、阴性提取与测序对照、污染过滤、纵向随访及正交验证。

10. Conclusions

结论部分强调,不同癌种中微生物群相关证据强度明显不均。最强证据来自宫颈阴道微生物群与HPV持续感染及宫颈肿瘤形成之间的关系;对子宫内膜样癌及激素依赖性乳腺癌而言,肠道—雌激素微生物组效应具有中等强度且机制上可信;而卵巢癌及许多肿瘤内微生物组应用仍处于探索阶段。基于当前证据,最稳妥的转化性结论是:微生物群可用于丰富风险模型、作为辅助诊断信息并支持个体化治疗,但现阶段不应被表述为独立的临床标志物。未来研究需要以前瞻性、多中心、方法学标准化为基础,并与传统临床、组织病理及分子数据深度整合。
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