HPV持续感染、阴道微生物群与宫颈癌复发的关系研究
摘要
背景
在美国，高达60%的宫颈癌（CxCa）幸存者存在HPV持续感染，这是导致癌症复发的主要因素。已有研究表明健康阴道微生物群可能影响HPV的获得、持续和清除。本研究通过对完成治疗的妇科癌症患者进行纵向追踪，探讨阴道微生物群动态变化、HPV持续感染与癌症复发的关系。
方法
研究纳入49例完成放疗或同步放化疗的IB-IIIC期宫颈癌患者。在基线（治疗前）、治疗后3个月、6个月和12个月采集样本进行阴道微生物群测序和HPV分型检测。随访4年观察癌症复发情况。
结果
33%（16/49）的患者在治疗后2-3年内复发。阴道微生物群呈现高多样性，以普雷沃氏菌为主（49%样本），仅20%样本出现乳杆菌主导的菌群。41名患者中41.5%（17/41）在随访中检测到高危型HPV（hrHPV）。普雷沃氏菌属等菌群与宫颈癌复发和hrHPV持续感染显著相关。
结论
普雷沃氏菌主导的高多样性阴道微生物群与宫颈癌治疗后HPV持续感染和癌症复发显著相关。这一发现提示微生物群调控可能成为改善宫颈癌治疗结局的新方法。
背景
人乳头瘤病毒（HPV）是导致宫颈癌的主要原因，几乎所有宫颈癌病例都存在高危型HPV（hrHPV）感染。已有报道显示，接受放化疗的局部晚期宫颈癌患者中，40-60%会出现HPV持续感染，35%在2年内复发。但并非所有HPV持续感染者都会发展为宫颈癌，提示其他因素参与。吸烟、多产、避孕药使用、激素治疗和其他性传播疾病会增加HPV感染女性的患病风险。近期研究提出阴道微生物群可能通过直接或间接途径在HPV持续感染、癌变进展和复发中起关键作用。
乳杆菌属占优的阴道菌群与阴道健康相关，其减少会增加性传播疾病、早产、流产和盆腔炎风险。绝经后女性阴道菌群中乳杆菌减少，通常包含加德纳菌、普雷沃氏菌、阿托波菌、纤毛菌、巨球形菌等厌氧菌。绝经后雌激素水平下降导致乳杆菌减少，这与自然防御能力减弱和阴道及尿道病原菌定植率增加相关。值得注意的是，接受化疗和/或放疗的宫颈癌患者多数会因卵巢功能损伤而进入绝经状态。
阴道微生物群可能通过改变局部微环境影响癌症进展，这在HPV持续感染和疾病进展中起关键作用。一项关于宫颈上皮内瘤变（癌前病变）的研究发现，普雷沃氏菌、鞘氨醇单胞菌和厌氧球菌属与HPV持续感染相关。而阴道加德纳菌与HPV清除相关。两项纵向研究（n=32和n=72）通过16S rRNA测序发现，嗜酸乳杆菌丰度高与HPV清除相关，而阿托波菌属丰度高与HPV持续感染相关。
方法
参与者
纳入49例接受标准每周顺铂（5-6剂）联合外照射放疗的IB-IIIC期宫颈癌患者，其中42例额外接受近距离治疗。随访2-4年观察局部复发。所有参与者均签署知情同意书。
样本采集
治疗前获取福尔马林固定石蜡包埋肿瘤样本。参与者在治疗前（T0）和治疗后3、6、12个月（T1、T2、T3）自取阴道拭子进行微生物群测序，并采集宫颈阴道拭子进行HPV分型。样本冷冻保存至检测。
阴道微生物群特征分析
采用QIIME2方法分析16S rRNA基因V4区扩增子测序数据，评估α多样性（Shannon指数、Chao1指数、Faith系统发育多样性）、β多样性（Bray-Curtis不相似度、UniFrac、Aitchison距离）和社区状态类型（通过层级聚类确定）。
HPV检测
使用自动化MagNA Pure 96提取病毒DNA，TypeSeq扩增子测序方法检测52种α属HPV类型。当样本不可用时，从医疗记录获取临床HPV检测结果。
结果
参与者特征
患者平均年龄52岁，白人49%、黑人41%、亚裔10%。约半数接受单纯放疗，另一半接受卡铂/紫杉醇化疗联合放疗或顺铂同步放化疗。
阴道微生物群α多样性
治疗后1个月（T1）阴道微生物群均匀度和系统发育多样性略有升高，但6-12个月后减弱。复发组与非复发组间α多样性无显著差异，但联合治疗组α多样性边际高于单纯放疗组。
阴道微生物群社区结构与复发
鉴定出6种阴道社区状态类型（CST）：
- CST-A（乳杆菌主导）：仅20%样本出现，其中7例为阴道乳杆菌，3例为卷曲乳杆菌、加氏乳杆菌或詹氏乳杆菌
- CST-E/F（普雷沃氏菌主导）：占49%，CST-F中纤毛菌属丰度超30%
- CST-B：22%样本，厌氧菌为主
- CST-C/D：各占6%，分别以链球菌和双歧杆菌为主
普雷沃氏菌/纤毛菌主导的CST-E/F类型在复发组中更常见。不同治疗组间菌群类型分布无差异。
HPV检测结果
基线样本中除1例外均检测到HPV。治疗后随访显示41.5%（17/41）患者存在hrHPV，其中52.9%（9/17）复发。hrHPV检测与宫颈癌复发显著相关（OR=9.16，p=0.0031）。
阴道微生物群动态与HPV持续
CST-E/F类型患者中52.9%（9/17）在3年内复发。β多样性分析显示复发组患者更常出现普雷沃氏菌丰富的菌群类型。
微生物标志物
应用LASSO回归模型发现：普雷沃氏菌属（特别是Timonensis、bivia种）、纤毛菌属、厌氧球菌属、莫里菌属、小肽菌属等与宫颈癌复发显著相关。双歧杆菌和链球菌则与复发呈负相关。
讨论
本纵向研究发现普雷沃氏菌主导的高多样性阴道微生物群与治疗后HPV持续感染和宫颈癌复发显著相关。尽管样本量较小，但鉴定出的菌群类型与HPV感染清除状态密切相关。本研究首次发现普雷沃氏菌是治疗4年后复发患者中的主要菌群。
普雷沃氏菌作为条件致病菌，其丰度增加可能通过改变局部免疫微环境促进HPV感染进展。其分泌的脂多糖和唾液酸酶可能破坏组织、逃避免疫应答并促进细菌营养获取，这可能与HPV向癌变进展相关。本研究还发现hrHPV感染与阴道微生物群多样性增加相关，这与既往研究一致。
尽管检测到治疗后hrHPV感染与复发显著相关（77%），但仍提示HPV状态并非唯一因素。阴道微生物群可能通过影响HPV持续动态间接影响复发。基于微生物群的干预（如益生菌、阴道菌群移植）可能成为预防复发的新策略。
结论
本研究支持以下假设：hrHPV感染导致阴道微生物群多样性改变，复发患者阴道微生物群显著区别于非复发者。普雷沃氏菌的丰度增加是4年后复发的主要标志。这些发现提示整合病毒和微生物标志物的癌症监测模型具有重要转化价值，基于微生物群的干预可能补充HPV监测以降低复发风险。
局限性
主要局限包括样本量小、部分HPV数据缺失及16S测序无法区分菌种水平差异。未来需更大规模研究结合功能基因组学和活性病毒状态分析。
数据可用性
序列数据可通过NCBI Bioproject编号PRJNA1240222获取。
缩写
HPV：人乳头瘤病毒；hrHPV：高危型HPV；CxCa：宫颈癌；VM：阴道微生物群；CR：癌症复发；RT：放疗；chemoRT：放化疗；CTS：阴道微生物群社区状态类型
作者信息
研究由埃默里大学Nell Hodgson Woodruff护理学院团队主导，合作单位包括温希普癌症研究所、妇产科和佐治亚理工学院土木与环境工程学院。
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