阴道乳酸杆菌与高危型人乳头瘤病毒持续性感染的相关性研究进展

袁卫艳，刘萍

山西医科大学第五临床医学院妇产科，太原 030012

宫颈癌位居全球女性肿瘤第四位，其病死率位居女性肿瘤第二位、生殖系统恶性肿瘤第一位。近年来，宫颈癌发生率在发达国家下降率超过了80%，而由于缺乏系统的筛查及疫苗工程，发展中国家宫颈癌病死率及发病率仍较高。近年来，中国宫颈癌发生率呈上升趋势，发病群体逐渐低龄化，我国宫颈癌的防治面临着严峻的挑战。高危型人乳头瘤病毒（high-risk human papilloma virus，HR-HPV）持续感染是宫颈上皮内瘤变（cervical intraepithelial neoplasia，CIN）及宫颈癌发生、发展的核心因素，但是只有15%的CINⅠ级、30%的CINⅡ级、45%的CINⅢ级发展为宫颈癌，因此，除了HR-HPV感染，尚有其他因素参与了CIN和宫颈癌的发生、发展，了解影响人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染转归的协同因素和抑制因素，采取有效的针对性措施来降低CIN及宫颈癌的发病率至关重要。研究结果显示，阴道微环境改变与HR-HPV感染关系密切。因此，探讨阴道微生态改变与HR-HPV感染的相关性，将会为宫颈病变的防治开辟新的领域。通过阅读大量文献总结分析后发现，阴道微生态中主要是阴道乳酸杆菌的改变与HR-HPV的感染有明显相关性，本文就阴道乳酸杆菌与HR-HPV持续感染的相关性进行综述。

1 阴道微生物

与人体相关的微生物群已被证明会影响人体的生理功能和免疫功能，女性阴道微生物群是人类微生物组的特殊组成部分，在女性的一生中，阴道微生物群在生殖过渡期（如青春期、更年期）经历着相关的变化，在此期间阴道微生物受宿主生理及心理的影响。阴道内的微生物与宿主之间存在着一种精心调节的互利关系，定植于阴道黏膜上皮的阴道菌群作为生物屏障，在维持阴道酸环境、增强阴道局部免疫功能等方面均发挥着重要的作用，提供了抵御机会致病菌侵袭的第一道防线。研究通过检测分析育龄期女性阴道细菌的种类组成及数量，将阴道微生物分为5种阴道微生物群落状态类型（community state type，CST），其中分别以卷曲乳杆菌（归类为CST-Ⅰ）、加氏乳杆菌（归类为CST-Ⅱ）、惰性乳杆菌（归类为CST-Ⅲ）、简氏乳杆菌（归类为CST-Ⅴ）为优势菌，CST-Ⅳ由严格厌氧菌及兼性厌氧菌组成的多菌混合，其特点是不含大量的乳酸菌。

2 HPV

HPV是直径为50～55 nm的环状DNA无包膜病毒，依靠宿主细胞进行复制、转录和翻译，除了侵犯宫颈鳞状上皮的基底层细胞及宫颈转化区的化生上皮细胞，女性外阴和阴道也是HPV易感部位。HPV目前已被鉴定出100多种不同的亚型，其中30多种亚型与生殖系统感染有关。根据HPV的生物学特征和致癌潜能将其分为高危型、低危型，高危型包括HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、68、73、82等，其中HPV16、18型最常见，疑似高危型包括23、53、66，以上均可引起高级别CIN及宫颈癌、普通型外阴鳞状上皮内瘤变及外阴癌、阴道上皮内瘤变及阴道癌；低危型包括HPV6、11、40、42、43、44、54、61、70、72、81、89等，其中HPV6、11型最常见，可引起生殖器疣及低级别CIN。

每年5%～15%的女性感染HPV，其与初次性生活的年龄、性伴侣数量、年龄、吸烟等相关，其中约90%的女性患者体内HPV病毒在6～18个月被清除，约10%的女性患者体内HPV病毒无法清除导致HPV的持续感染。早期HPV病毒游离于上皮细胞内，HPV E6、E7区基因表达是宫颈组织HPV持续感染的主要因素。HPV在整合到宿主细胞的过程中，E2～E4区基因表达破坏最严重，其与病毒转录、复制有关，E2～E4区基因的表达产物可诱导角质层细胞永久化的E6、E7区基因保持其完整性，且E2区基因负性调节E6、E7区基因表达。E2区基因表达缺失可能消除了E6、E7区转录抑制活性，使其致癌基因过表达，mRNA表达水平随之增加，其表达产物可控制细胞周期和增殖，从而激活端粒酶，让肿瘤细胞逃避衰老而永久化，最终引起肿瘤的扩散。

3 宫颈病变与HR-HPV持续性感染

研究显示，80%女性一生中至少感染过一次HPV，但绝大多数HPV感染及CINⅠ、50%的CINⅡ、30%的CINⅢ可自发逆转不会导致宫颈癌，只有极少数HR-HPV持续感染进展为宫颈癌。因此，单纯的HPV感染不足以造成宿主上皮细胞发生癌变，HR-HPV持续感染是宫颈癌发生的必要非充分条件，是宫颈病变发生、发展的关键因素。宫颈癌的发生、发展经历着CIN、早期浸润癌、浸润癌三个阶段，是受多种因素参与调控的复杂过程，通过了解影响HPV感染转归的协同危险因素和抑制因素，采取有效的针对性的干预措施来降低宫颈癌的发病率至关重要。

4 乳酸杆菌与HR-HPV持续性感染

宫颈暴露在阴道内，阴道局部微生态的改变必然会影响宫颈，而阴道微生态的动态平衡主要取决于阴道微生物群，身体健康的标志为高度多样化的微生物群落。然而在阴道内，微生物群的低水平多样化及以乳酸杆菌为优势菌却是健康女性阴道的标志。研究显示，宫颈细胞学异常更容易被发现在阴道菌群失调的女性患者中。而且，阴道微生物在CIN的发展和治疗中扮演着重要的角色。研究发现，与健康女性相比，HPV阳性的女性患者阴道微生物多样性增加，乳酸杆菌明显减少。Zheng等的研究结果显示，宫颈病变的程度与乳酸杆菌减少的程度及阴道菌群高度多样性等呈正相关。阅读相关研究发现，阴道微生物中与HR-HPV持续性感染密切相关主要体现在乳酸杆菌的减少，及阴道菌群多样性增加。

健康女性阴道内的优势菌群-乳酸杆菌，与其他发酵类细菌作用于阴道上皮细胞产生乳酸并负责酸化阴道环境，对女性生殖系统起保护作用。乳酸杆菌产生保护作用主要通过以下4种可能的机制：①通过竞争排斥机制阻止病原菌黏附在阴道上皮细胞；②通过作用于糖原产生有机酸抑制病原菌侵袭，有利于维持细菌素过氧化氢的活性；③产生不同的代谢物，分泌胞外多糖、磷酸化多糖、肽聚糖可以抑制恶性肿瘤的增殖，细菌素和表面活性成分能抑制致瘤物质、有害微生物的生长，分泌过氧化氢酶-过氧化氢-卤化物体系直接杀灭有害微生物；④影响细胞和体液免疫，乳酸杆菌可以增加T细胞的增殖和分化，也可以作为一种免疫增敏剂增加B细胞的免疫识别和增殖。因此，乳酸杆菌减少会导致过氧化氢分泌减少、pH值升高，使加德纳菌等混合性厌氧菌大量繁殖，产生大量有害物质，破坏阴道微生态的屏障功能，造成菌群失调，最终使阴道局部抗感染能力降低，从而增加了各种病原体的感染率，使HR-HPV表达增强，给HPV发挥作用提供了环境基础，增加了HPV的致癌作用，导致宫颈上皮细胞异常增生、癌变。此外，阴道感染HR-HPV时，乳酸杆菌生长受到抑制，使机体丧失了对机会致病菌的屏蔽作用，导致厌氧菌、衣原体等致病微生物大量繁殖，阴道内pH值显著升高，同时阴道的炎性反应使得生殖系统黏膜上皮细胞损坏、HPV持续性感染，另外各类厌氧菌代谢产生的亚硝基胺而产生的致癌作用，加速了宫颈上皮细胞的转变，进一步增加宫颈癌变的风险。由此可见，HPV与乳酸杆菌相互影响，乳酸杆菌异常可增加HPV感染的风险，而HPV感染造成乳酸杆菌的减少，彼此形成恶性循环，加快了宫颈上皮细胞的癌变进程。此外，有研究证明E-钙黏蛋白在人类不同恶性肿瘤中（包括肺癌、皮肤癌、口腔鳞状上皮癌及宫颈癌）下调，低E-钙黏蛋白被认为是肿瘤不良预后的一种标志，Braga和Carvalho等的研究也证明了E-钙黏蛋白的下调可能是宫颈癌转移的重要因素，而乳酸杆菌可能通过上调E-钙黏蛋白来抑制子宫颈癌细胞的迁移。

5 其他相关性因素与HR-HPV持续感染

5.1 细菌性阴道病（bacterial vaginosis ，BV）

阴道炎是各个年龄组女性发病率较高的疾病，妇科炎症将导致阴道黏膜菌群失调，加速了宫颈病变的发生、发展进程。目前研究结果显示，阴道炎症中BV使患者更容易感染HPV病毒，从而引起宫颈上皮细胞病变。

BV是女性下生殖系统中最常见的菌群失调之一，是女性常见的一种阴道炎症，其生物群落结构与CST-Ⅳ级一致，使阴道菌群从保护性乳酸杆菌向厌氧菌过度增长的一个转变，如加德纳菌、普雷沃菌属及消化链球菌属等。目前BV的原因不明，其诱因可能包括性交、吸烟、阴道冲洗、使用子宫装置及种族等。BV与许多妇产科相关并发症有关，如盆腔炎、术后感染、早产、流产、反复流产、绒毛膜羊膜炎及胎膜早破等。

研究结果显示，BV与较高的HPV感染率、发病率和持续性感染及CIN相关，其主要是因为阴道内正常乳酸杆菌减少，使过氧化氢减少、pH值升高，阴道微生态失衡，厌氧菌大量增加导致内源性混合性感染，厌氧菌过度生长，产生丙酸和丁酸等破坏上皮细胞，同时阴道液体中黏蛋白降解酶增加，降解宫颈上皮细胞表面的胶质层，使上皮细胞易受病毒侵犯，从而增加了HPV易感性。此外，厌氧菌尚能产生亚硝酸胺，而亚硝酸胺具有致癌作用，进而促进了HPV的致癌作用。研究发现，BV感染的女性对HPV清除率更低，使HR-HPV更容易发展为持续性感染，进一步导致宫颈病变。

5.2 雌激素

许多文献结果显示，雌激素水平低同样会增加HPV感染的发生、发展。一定水平的雌激素使阴道上皮细胞增殖成熟，促进细胞内糖原积累，进而使乳酸杆菌作用产生乳酸。雌激素水平下降后，阴道萎缩，导致乳酸杆菌减少，从而导致阴道菌群失调，使厌氧菌等大量增殖，发生BV，进而增加了HPV的感染风险。研究结果显示，雌激素可以增加HPV癌基因的转录，导致p53降解，从而破坏了正常宫颈细胞周期，最终导致了宫颈病变的发生。

5.3 局部免疫

局部免疫是阴道微生态的重要组成部分，受多种因素影响，如宿主、阴道局部菌群等，局部免疫防御功能下降时，增加了菌群失调的可能性，从而增加了HPV感染的可能性。患者感染HPV后，病毒在其阴道内大量繁殖，进一步加重了阴道菌群的失调，导致免疫系统难以清除HPV，使HPV病毒持续性感染，诱发鳞状上皮细胞增生，进一步发展则可导致宫颈病变，由此形成恶性循环。

5.4 阴道pH值

正常阴道的酸环境可以抑制多种潜在病原微生物的生长，如沙眼衣原体、淋病奈瑟菌及加德纳菌，同时酸性环境可维持阴道宫颈正常的细胞代谢。研究发现，当阴道pH值＞5时，与HPV感染风险增加10%～20%显著相关，负责HPV病毒转化的E5蛋白易受低pH值的影响，但是导致pH值升高的主要原因还是乳酸杆菌减少，所以预防阴道乳酸杆菌的减少便可以很大程度上避免阴道pH值升高。

5.5 阴道冲洗

研究显示，阴道冲洗会增加HPV感染的风险，特别是HR-HPV。此外，阴道冲洗破坏了阴道的自净能力，进而导致乳酸杆菌的减少及BV的发生，引起阴道菌群失调，促进了HR-HPV的持续性存在及宫颈病变的发生、发展。

上述研究显示，雌激素水平低、局部免疫下降、阴道局部pH值升高及不恰当的阴道冲洗均增加了阴道HPV感染的发生、发展，其均与阴道乳酸杆菌的减少存在着一定的因果关系，进一步支持了乳酸杆菌的减少与宫颈HR-HPV感染的相关性。

6 监测与调整阴道乳酸杆菌对HR-HPV感染防治的作用

乳酸杆菌的减少会增加HPV的感染风险，同时HPV感染也会导致阴道乳酸杆菌的减少，可见阴道乳酸杆菌与HPV相互作用、相互影响，提示乳酸杆菌对于预防HPV感染及HPV感染转阴的重要性。已有研究表明，联合乳酸杆菌治疗HR-HPV可以提高HPV转阴率及总有效率，因此在临床上可以通过监测和调整患者阴道乳酸杆菌的数量，降低HR-HPV的感染率及复发率。对于HPV感染的患者，可以通过调整阴道乳酸杆菌数量协助机体清除HPV，提高HPV的转阴率，这为临床防治HPV感染提供了新的思路，将会为广大女性带来益处。

7 小结

目前对于HR-HPV与宫颈癌的因果关系已经明确，但是对于HR-HPV持续性感染相关因素的研究仍停留在疾病状态下阴道微生物组成改变的分析，对于阴道各种菌群与HR-HPV感染因果关系及其具体作用机制尚不明确，未来可以从此处着手，从而找到与疾病发生、发展密切关联的关键菌群，开发新的益生菌治疗药物，通过调整阴道微生物群来预防HPV感染，为治疗提供更好的方向。阴道微生态菌群与阴道局部免疫功能相互作用、相互影响，因此未来临床上对于具有HPV感染和伴有CIN高危因素的患者，及时检测其阴道微生态菌群及阴道局部免疫功能，可尽早进行相应治疗，降低患者HPV感染的可能性，减缓CIN及宫颈癌的发生、发展进程。因此，通过维持或恢复阴道正常菌群来改善患者的阴道微环境，提高宫颈局部免疫功能，可能成为宫颈癌防治的全新发展方向。