趙侃侃 陳波 黃自明

根據(jù)國際癌癥研究機構(gòu)的最新數(shù)據(jù)，乳腺癌已成為全世界發(fā)病率最高的惡性腫瘤，其死亡率居于女性惡性腫瘤的第二位，嚴(yán)重威脅廣大女性的健康及生活質(zhì)量[1]。乳腺癌發(fā)生發(fā)展與遺傳因素、環(huán)境因素、生活方式等有關(guān)。腸道微生態(tài)也在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色，人體含有大量微生物，包括細(xì)菌、病毒、古生菌、真核生物，其在人類健康和疾病方面發(fā)揮重要作用，而胃腸道是富含微生物的主要器官[2]。腸道微生態(tài)(gut microbiota)即是腸道微生物及其生存環(huán)境。這些微生物的基因數(shù)量(腸道宏基因組)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類基因組。在健康狀態(tài)下，腸道微生態(tài)與人類處于動態(tài)平衡過程，發(fā)揮局部或遠(yuǎn)處效應(yīng)。然而，當(dāng)這種動態(tài)平衡被打破后，可能通過多種途徑導(dǎo)致疾病發(fā)生。本文就腸道微生態(tài)在乳腺癌發(fā)生發(fā)展及治療中的作用進行綜述，探討腸道微生態(tài)在乳腺癌中的應(yīng)用前景。

一、腸道微生態(tài)與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展

目前，乳腺癌的病因尚未完全明確。年齡、雌激素、遺傳因素、營養(yǎng)過剩、脂肪飲食與乳腺癌發(fā)病有直接關(guān)系。大量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)腸道菌群與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[2]。腸道微生態(tài)可通過影響乳房微生態(tài)，調(diào)節(jié)影響乳腺癌發(fā)生發(fā)展的代謝產(chǎn)物和免疫功能，從而影響乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。

1.腸道微生態(tài)與乳腺癌的相關(guān)性研究：Velicer等[3]進行的病例對照研究發(fā)現(xiàn)抗生素(如大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、青霉素類、頭孢菌素類、磺胺類)的使用與乳腺癌的發(fā)病率有關(guān)。Friedman等[4]通過對近200萬例女性長達(dá)9.4年的隨訪發(fā)現(xiàn)，抗生素(如四環(huán)素類和大環(huán)內(nèi)酯類)的使用與乳腺癌之間存在特定劑量依賴關(guān)系。不規(guī)律使用或過度使用抗生素可能會增加腸道微生態(tài)失調(diào)風(fēng)險，并降低菌群多樣性?？股匾鸬奈⑸锝M成變化可能通過以下途徑引起乳腺癌[5]：(1)微生物多樣性的減少；(2)微生物功能屬性改變；(3)微生物代謝產(chǎn)物改變；(4)影響宿主免疫功能。Goedert等[6]的研究表明，與健康對照組相比，乳腺癌組患者腸道微生物的多樣性減少，而患者體內(nèi)瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、糞桿菌屬(Faecalibacterium)及梭菌科(Clostridiales)的相對豐度增加。Luu等[7]研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群中球菌(C.coccoides)、普拉氏桿菌(prausnitzii)和布勞特氏菌屬(Blautia)的絕對數(shù)與乳腺癌患者的臨床分期直接相關(guān)。如與3期乳腺癌患者相比，1期乳腺癌患者的腸道布勞特氏菌豐度較少。此外，Wu等[8]探討腸道微生物群與雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)及人表皮生長因子受體2(HER2)狀態(tài)及肥胖與月經(jīng)初潮年齡關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，厚壁菌(Frimicutes)在月經(jīng)初潮年齡早且HER2+乳腺癌女性中豐度低(21.4%)，而在月經(jīng)初潮年齡較晚且HER2+乳腺癌女性中最高(56.24%)。綜上所述，腸道微生態(tài)與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

2.腸道微生態(tài)影響乳房微生態(tài)：乳房脂肪比例較高，有豐富的血管和淋巴引流，是細(xì)菌生長的有利環(huán)境。乳房組織并非無菌，有其特定的微生物群[2]。乳房微生態(tài)即乳房微生物(細(xì)菌、病毒等)及其所處環(huán)境。腸道微生態(tài)可調(diào)節(jié)乳房微生態(tài)從而影響乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。Xuan等[9]發(fā)現(xiàn)與正常乳房組織相比，乳腺癌組織中某些特定的菌群組成和豐度存在差異。甲基桿菌(Methylobacterium)在乳腺癌組織中相對豐富，而鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas)在正常乳腺組織中相對豐富。Banerjee等[10]使用全基因組及轉(zhuǎn)錄組擴增和泛病原體微陣列檢測雌激素受體陽性、三陽性、HER2陽性、三陰性乳腺癌特有和常見的病毒、細(xì)菌、真菌及寄生蟲特征，并通過聚合酶鏈反應(yīng)和桑格測序進行驗證，發(fā)現(xiàn)三陽性和三陰性乳腺癌樣本具有不同的微生物特征，而雌激素受體陽性和HER2陽性樣本具有相似微生物特征。Meng等[11]使用16S rRNA基因擴增片段測序?qū)α夹阅[瘤和不同組織學(xué)分級的惡性腫瘤患者乳腺組織標(biāo)本進行微生物群檢測，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中富集的微生物包括丙酸單胞菌屬(Propionicimonas)、球菌科(Micrococcaceae)、柄桿菌科(Caulobacteraceae)、紅桿菌科(Rhodobacteraceae)、諾卡氏菌科(Nocardioidaceae)及甲基乳桿菌科(Methylobacteriaceae)等，且隨著腫瘤的分級增加，類桿菌科細(xì)菌的相對豐度逐漸降低，而土壤球菌屬的相對豐度逐漸增加。因此，乳房微生態(tài)可能與乳腺癌分級、分型具有一定相關(guān)性。Salman等[12]發(fā)現(xiàn)高危型人乳頭狀瘤病毒(HPV)DNA在47%的乳腺癌組織中表達(dá),其中HPV39是最常見的HPV類型，且HPV的E7蛋白在乳腺癌組織中高表達(dá)。EB病毒在24.4%的乳腺癌組織中表達(dá)，但其與乳腺癌分級、分期、雌激素狀態(tài)均無相關(guān)性[13]。小鼠乳腺腫瘤病毒(MMTV)在36%的乳腺癌組織中表達(dá)[14]。因此，乳腺組織病毒群落可能與乳腺癌發(fā)生發(fā)展具有一定相關(guān)性，需要更多的研究探討其潛在的分子機制。綜上所述，乳房微生物群與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展可能存在一定關(guān)系，進一步對乳房微生態(tài)及其在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的潛在機制進行研究具有重要意義。

3.腸道微生態(tài)分泌、調(diào)節(jié)代謝產(chǎn)物：腸道微生態(tài)的變化可影響腸道微生態(tài)衍生的腸道微生物代謝組變化，進而影響乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。眾所周知，腫瘤代謝改變是腫瘤的特征之一[15]。乳腺癌細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下，其能量代謝模式也會轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝醒跆墙徒狻?，從而促進其增殖。除此之外，乳腺癌細(xì)胞也上調(diào)其他代謝通路，如谷氨酰胺代謝通路、脂肪和脂肪酸代謝通路、谷氨酰胺-絲氨酸代謝通路和膽固醇代謝通路。這些代謝方面的變化在促進增殖、血管生成、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化方面均具有重要作用。腸道微生態(tài)也可調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞代謝從而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。腸道微生物群分泌調(diào)節(jié)乳腺癌的生物活性代謝物(如重新激活的雌激素、短鏈脂肪酸、氨基酸代謝物及次級膽汁酸)，這些代謝物通過循環(huán)轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處部位發(fā)揮作用。Mikó等[16]發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的代謝產(chǎn)物石膽酸在體外和體內(nèi)對乳腺癌細(xì)胞均具有抑制作用，且在早期乳腺癌患者中，石膽酸的產(chǎn)生減少。Thirunavukkarasan等[17]報道短鏈脂肪酸可通過多種途徑降低乳腺癌細(xì)胞的侵襲潛能。Kovács等[18]報道細(xì)菌代謝產(chǎn)物尸胺可抑制乳腺癌細(xì)胞的運動和侵襲，并通過減少線粒體氧化減少乳腺癌細(xì)胞干性。腸道菌群可通過提高β-葡萄糖醛酸酶表達(dá)增加血液中雌激素水平[19]。腸道菌群還可代謝來自飲食多酚的植物雌激素。腸道微生物的豐度和功能是絕經(jīng)后女性雌激素代謝的關(guān)鍵決定因素，影響非卵巢來源的雌激素水平，從而影響絕經(jīng)后女性乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。Flores等[20]發(fā)現(xiàn)梭菌(Clostridiales)在雌激素再激活中具有關(guān)鍵作用，并證明梭菌在乳腺癌患者中相對豐度增加，促進雌激素陽性乳腺癌的進展。然而，關(guān)于腸道微生態(tài)、微生物代謝組、乳腺癌細(xì)胞代謝的相互作用，我們?nèi)灾跎伲写M一步研究。

4.腸道微生態(tài)影響免疫功能：胃腸道含有大量的免疫細(xì)胞，腸道微生態(tài)可影響宿主的免疫功能。腸道微生物代謝組通過產(chǎn)生被稱為微生物相關(guān)分子模式(MAMPs)的微生物基序(抗原，如脂多糖、短鏈脂肪酸和肽聚糖)來促進胃腸道黏膜和相關(guān)淋巴組織的發(fā)育。MAMP由抗原提呈細(xì)胞中的模式識別受體識別。腸道微生態(tài)使用MAMP來溝通、訓(xùn)練和支持先天免疫系統(tǒng)的成熟，以發(fā)揮如下作用：(1)通過區(qū)分自我和非我來調(diào)節(jié)機體耐受性；(2)確保先天免疫細(xì)胞的動態(tài)平衡；(3)通過產(chǎn)生誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫系統(tǒng)反應(yīng)的共刺激信號，連接先天免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)[21]。微生物群的失調(diào)往往會導(dǎo)致宿主免疫系統(tǒng)的破壞。如微生物群落的變化可導(dǎo)致淋巴細(xì)胞減少及中性粒細(xì)胞增加，而這兩者均可降低乳腺癌患者的存活率[22]。

二、腸道微生態(tài)與乳腺癌治療

腸道微生態(tài)和抗癌治療之間的相互作用包括以下方面：(1)腸道微生態(tài)可影響化療藥物，使其失活或激活；(2)腸道微生態(tài)可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)；(3)腸道微生態(tài)可影響化療、放療、免疫治療的不良反應(yīng)；(4)抗癌治療也可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)。我們從腸道微生態(tài)與化療、放療、免疫治療不良反應(yīng)等方面進行討論。

1.腸道微生態(tài)與放療：既往研究結(jié)果表明，與正常小鼠相比，惡性腫瘤放療對無菌小鼠影響較小，抗生素治療可能會降低腫瘤放療的效果[23]。腸道細(xì)菌和真菌可以改變免疫系統(tǒng)來決定對放療的反應(yīng)。腸道微生態(tài)通過改變葡萄糖利用和脂肪酸氧化之間的平衡來改變代謝狀況，影響腫瘤微環(huán)境中的免疫反應(yīng)，從而改變癌細(xì)胞對放療的敏感性。M1巨噬細(xì)胞增強乳腺癌細(xì)胞的放射敏感性，而M2巨噬細(xì)胞觸發(fā)放射抵抗[22]。Uribe-Herranz等[24]研究發(fā)現(xiàn)，萬古霉素敏感菌的缺失提高了放療療效，腸道微生態(tài)可增強米索硝唑?qū)Ψ暖煹脑雒糇饔谩?/p>

2.腸道微生態(tài)與化療：越來越多的證據(jù)表明，腸道微生態(tài)可調(diào)節(jié)宿主對化療藥物的應(yīng)答。腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)化療主要有3個臨床結(jié)果：促進藥物療效、抑制藥物療效及調(diào)節(jié)藥物不良反應(yīng)。Lehouritis等[25]研究了細(xì)菌對常用化療藥物療效的潛在影響，在體外和體內(nèi)檢測細(xì)菌和癌細(xì)胞系對化療藥物介導(dǎo)的癌細(xì)胞殺傷效果的變化；在體外測試的30種藥物中，大腸桿菌抑制了10種化療藥物的療效，提高6種化療藥物的療效。蒽環(huán)類藥物是臨床常用的抗乳腺癌藥物，由鏈霉菌(Streptomyces)合成，一些細(xì)菌可代謝蒽環(huán)類藥物，如鏈霉菌WAC04685能去糖基化阿霉素并使其失活[26]。同樣，蒽環(huán)類藥物可調(diào)節(jié)腸道微生物群的組成，如蒽環(huán)類藥物可對不動桿菌種起到抑菌作用[27]。紫杉醇也是臨床常用的抗乳腺癌藥物，紫杉烷可能是細(xì)菌代謝的對象[28]。此外，紫杉烷也可以干擾微生物組組成，且激活免疫系統(tǒng)[15]?？勾x類化療藥物如5-氟尿嘧啶(5-FU)和吉西他濱均由微生物代謝，而細(xì)菌酶可激活這兩種藥物[29]。此外，5-FU和吉西他濱都具有殺菌性能，能調(diào)節(jié)腸道微生物組組成[30]。因此，可針對腸道微生態(tài)來提高化療藥物的療效和降低不良反應(yīng)。

3.腸道微生態(tài)與內(nèi)分泌治療：選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑他莫西芬能調(diào)節(jié)腸道微生物代謝組的組成。他莫西芬對銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、鮑曼不動桿菌、牙齦卟啉單胞菌、變形鏈球菌、糞腸球菌和嗜熱硬脂芽孢桿菌均有毒性[15]。然而，目前很少有研究討論腸道微生物群和乳腺癌內(nèi)分泌治療之間的關(guān)系。由于腸道微生態(tài)能影響雌激素代謝，因此，腸道微生態(tài)有可能影響乳腺癌內(nèi)分泌治療，有待臨床研究進一步證實。

4.腸道微生態(tài)與免疫治療:越來越多的研究表明腸道微生態(tài)可影響惡性腫瘤免疫治療[31]。鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas)下調(diào)與乳腺癌患者程序性死亡受體1(PD-1)抗體治療無效有關(guān)[32]?？诜p歧桿菌可促進CD8+T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生干擾素(IFN)-γ,進而增強樹突狀細(xì)胞活性，提高抗程序性死亡受體-配體1(抗PD-L1)療效[33]。脆弱桿菌可激活Th1細(xì)胞增強抗細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4(CTLA4)的效力，促進與腫瘤新抗原和細(xì)菌抗原的交叉反應(yīng)[34]。因此，調(diào)控微生物群可能成為提高腫瘤免疫治療療效的新策略。展望未來，需要更深入地探討將特定腸道微生物群與宿主免疫相關(guān)的潛在生物學(xué)機制，以調(diào)節(jié)免疫治療的反應(yīng)性和耐藥性，提高治療效果。

5.腸道微生態(tài)與不良反應(yīng):抗腫瘤治療在治療腫瘤的同時也會產(chǎn)生不良反應(yīng)。腸道微生態(tài)可調(diào)節(jié)抗腫瘤治療的不良反應(yīng)。胃腸道黏膜炎的臨床表現(xiàn)為腹瀉、疼痛和體重減輕，是化療的一種常見不良反應(yīng)，且經(jīng)常導(dǎo)致化療藥物劑量限制，從而降低抗癌治療效果。除了化療藥物激活的多種宿主促炎和凋亡途徑外，腸道微生態(tài)紊亂是黏膜炎發(fā)病機制的核心[29]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，豐富的腸道微生物組對環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的黏膜損傷具有保護作用[35]。作為益生菌的植物乳桿菌菌株可減輕環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)小鼠腸黏膜損傷、代謝和腸道菌群紊亂[36]。5-FU可誘導(dǎo)黏膜炎，從而削弱腸道屏障，誘導(dǎo)細(xì)菌移位?？诜嫔鶯cr35和Labi可改善5-FU所致小鼠模型的腸黏膜炎[37]。這表明益生菌在未來可作為預(yù)防或治療化療所致黏膜炎的治療策略。腸道微生態(tài)與放療不良反應(yīng)密切相關(guān)。Reis等[38]發(fā)現(xiàn)放療不良反應(yīng)與梭狀芽胞桿菌、玫瑰孢子菌及弧形桿菌過多有關(guān)。Cui等[39]發(fā)現(xiàn)糞菌移植(FMT)提高了受輻射動物的存活率與外周血WBC計數(shù)，改善胃腸道功能并增強腸道上皮完整性。因此，F(xiàn)MT可能作為一種治療手段以減輕放療不良反應(yīng)，改善腫瘤患者放療預(yù)后。

三、腸道微生態(tài)臨床應(yīng)用方向

飲食、益生菌、FMT、抗生素是影響腸道微生態(tài)的4種方式，可通過其調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，預(yù)防、治療乳腺癌。

1.飲食:飲食的改變可能會通過改變腸道微生態(tài)而導(dǎo)致疾病的發(fā)生發(fā)展。植物性飲食刺激了細(xì)菌多樣性，而動物性飲食則減少了消化系統(tǒng)中的厚壁菌數(shù)量[40]。飲食在腸道微生物群和雌激素代謝之間的相互作用至關(guān)重要。西式飲食(高糖、高脂、低纖維)能增加β-葡萄糖醛酸酶的表達(dá)及血液中雌激素水平。其中低纖維也能減弱丁酸鹽抑制腫瘤的作用。而高纖維飲食會減少β-葡萄糖醛酸酶的表達(dá)，降低全身雌激素水平，并增加性激素結(jié)合球蛋白水平，同時排泄雌激素。高纖維飲食還可促進腸道堿性磷酸酶產(chǎn)量的增加，這對腸道屏障的完整性至關(guān)重要[21]。因此，調(diào)整飲食方式可降低乳腺癌的發(fā)生率。研究發(fā)現(xiàn)，富含纖維和多酚的飲食可以提高乳腺癌的存活率[41]。所以可通過調(diào)整飲食方式，維持腸道微生態(tài)，從而預(yù)防乳腺癌發(fā)生，提高患者生存率。

2.益生菌:益生菌也可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)從而影響乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。Lakritz等[42]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，益生菌羅氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)抑制了乳腺癌早期癌變，并提高乳腺細(xì)胞對凋亡的敏感性。與此一致，Yazdi等[43]發(fā)現(xiàn)口服嗜酸乳桿菌(acidophilus)能抑制乳腺癌發(fā)展。de Moreno等[44]發(fā)現(xiàn)乳桿菌可提高IL-10水平，并降低IL-6水平，從而抑制乳腺癌。日本一項研究發(fā)現(xiàn)，從青春期開始長期口服含干酪乳桿菌飲料能降低乳腺癌發(fā)生率[45]。此外，益生菌可提高免疫療效，口服雙歧桿菌可增加CD8+腫瘤特異性T淋巴細(xì)胞腫瘤組織的浸潤并產(chǎn)生IFN-γ，通過增加腫瘤內(nèi)樹突狀細(xì)胞的激活來改善抗腫瘤免疫應(yīng)答和抗PD-L1療效[33]。盡管上述研究提供了益生菌抑制乳腺癌的證據(jù)，但在乳腺癌中使用益生菌仍存在一些基本問題，應(yīng)根據(jù)乳腺癌的臨床特點及益生菌與常規(guī)治療的相互作用，確定益生菌的菌種、劑量和治療方案。

3.FMT：FMT是改變腸道微生態(tài)最激進、最有效的方法，可從抗PD-1反應(yīng)者身上制備糞便樣本，這些樣本顯示出有利的共生細(xì)菌組成，然后通過內(nèi)窺鏡移植或口服給藥到抗PD-1耐藥且腸道微生物組成不利的患者體內(nèi)，從而增加抗腫瘤免疫應(yīng)答[46-47]。此外，如上所述，F(xiàn)MT可能作為一種治療手段來減輕放療的不良反應(yīng)，改善腫瘤患者放療的預(yù)后。但是，對人類有利的腸道微生物尚未完全明確。因此，F(xiàn)MT可能會轉(zhuǎn)移致病微生物到患者體內(nèi)，從而導(dǎo)致疾病。這是影響FMT臨床應(yīng)用的主要問題，還需進行更多的研究來探討，為其更好地應(yīng)用于臨床打下基礎(chǔ)。

4.抗生素：抗生素同樣能調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)。上文已討論抗生素引起的微生物組成變化可能通過多種途徑調(diào)控乳腺癌發(fā)生發(fā)展，因此，設(shè)計針對特定微生物群的抗生素可能有助于調(diào)節(jié)腸道微生物群，作為降低乳腺癌風(fēng)險的一種可能方式。然而，在試圖定義有益或病理性微生物特征時，由病理、生理和環(huán)境差異引起的不同人群之間的微生物群多樣性是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。這些微生物的復(fù)雜多樣性使得識別穩(wěn)定的特定惡性腫瘤特征變得具有挑戰(zhàn)性。

5.作為診斷、治療及預(yù)后標(biāo)志物：腸道微生態(tài)與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，因此腸道微生態(tài)可作為乳腺癌診斷、分期、治療及預(yù)后的標(biāo)志物。本文的第一部分已經(jīng)討論了腸道微生態(tài)與乳腺癌的相關(guān)性。因此，腸道微生態(tài)是潛在的作為診斷乳腺癌的無創(chuàng)性標(biāo)志物。糞便標(biāo)本中的波爾特氏梭菌(C.bolteae)、天冬酰胺弧菌(C.asparagiforme)和均勻弧菌(B.uniformis)的相對優(yōu)勢與腋窩淋巴結(jié)的侵襲有關(guān)[48]。因此，腸道微生態(tài)可能作為預(yù)測腋窩淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物，菌群多樣性越高，免疫檢查點抑制劑的應(yīng)答率越高[32]。治療前的糞便DNA測序通過量化群落豐度和公認(rèn)的“有益”或“有害”細(xì)菌的相對比例，可能會提示免疫治療的結(jié)果，并最終幫助指導(dǎo)治療。未來，腸道微生態(tài)可作為標(biāo)志物用于預(yù)測給定免疫療法的潛在療效，并通過微生物區(qū)系提供更多干預(yù)措施，以提高免疫療法的效力，或減少治療相關(guān)的不良反應(yīng)。

四、展望

微生態(tài)失調(diào)是乳腺癌的特征，無論是在乳房組織還是在腸道中。在理解微生態(tài)在乳腺癌中的作用方面，我們還知之甚少。未來需要進一步探索微生態(tài)如何影響乳腺癌的進展，以預(yù)防和治療乳腺癌。