口腔微生物和口腔黏膜癌变相关性的研究进展*

舒 蓉 陈方淳

1 重庆医科大学附属口腔医院，重庆市 401147； 2 口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室；3 重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室

口腔癌是目前世界上最常见的癌症之一，90%以上为口腔鳞状细胞癌(Oral squamous cell carcinoma，OSCC)。众所周知，口腔白斑是OSCC的重要来源。吸烟、饮酒、咀嚼槟榔等是口腔白斑恶变的主要危险因素，另有约15%的口腔癌的发生未追溯到有上述因素存在[1]。越来越多的文献支持口腔微生物在内的特定微生物和各类癌症密切相关[2]。口腔微生物和口腔黏膜癌变的关系及可能机制也受到重点关注。本文旨在阐述口腔微生物与口腔黏膜癌变的相关性及可能致癌机制的研究进展。

1 口腔微生物群落

口腔微生物群落是一个复杂协调又高度多样化的微生物网络，主要包括细菌、真菌和病毒，另外还有种类极少的古细菌[3]。口腔微生物与宿主之间相互作用，维持着宿主正常的代谢、免疫等过程。相关研究发现口腔微生物与口腔及全身其他系统的多种疾病有关，其中，口腔黏膜癌变与口腔微生物有紧密联系。

2 口腔微生物感染与口腔黏膜癌变相关性的研究

2.1 口腔细菌菌群失调和口腔黏膜癌变相关性的研究 口腔中常驻细菌超过700种，使口腔微生物群落成为人体第二大微生物群落。正常情况下，口腔细菌与宿主之间保持平衡的关系，一旦菌群失调，可能会促进口腔癌的发生。有研究采集口腔白斑患者、OSCC患者以及健康人的唾液样本，通过对16S rRNA基因的V4区进行高通量测序发现，OSCC组的拟杆菌及梭杆菌的丰度明显高于口腔白斑组，而链球菌的丰度则明显低于口腔白斑组；另外，牙龈卟啉单胞菌在健康对照组未被检出，而在另外两组中其丰度提高[4]。国内有学者也对16S rRNA测序比较50名口腔颊癌患者病损处黏膜组织和口内相对正常黏膜组织之间的微生物群落的组成差异，发现病损部位细菌的丰度和多样性明显优于口内相对正常的黏膜组织[5]。Bolz等[6]研究表明健康人口腔黏膜表面的主要优势菌为需氧菌，需氧菌与厌氧菌的比例约为2∶1，在口腔黏膜癌前病变患者中二者基本平衡，而在OSCC组则相反。上述研究结果表明口腔细菌菌群失调可能和口腔黏膜癌变的发生发展有关。

2.2 白色念珠菌感染与口腔黏膜癌变相关性的研究 口腔中绝大多数真菌感染是由白色念珠菌引起，当机体免疫力下降，可造成感染性增加[7]。有研究对口腔白斑和口腔扁平苔藓患者病损处及周围相对正常黏膜中的酵母菌进行培养鉴定，82%的口腔白斑患者检出酵母菌，而在口腔扁平苔藓患者中检出率仅为37%，与健康人群相当；且两种病损中白色念珠菌是主要的检出菌[8]。Pina等[9]分析口腔念珠菌性白斑患者的病理组织标本发现，上皮异常增生的程度与念珠菌的数量具有显著相关性 (P<0.05)，提示念珠菌感染可能在口腔黏膜上皮癌变过程中发挥着一定作用。有研究提取口腔癌患者和健康人群口腔中的念珠菌，检出念珠菌将乙醇转化为乙醛的能力，前者明显强于后者(P=0.01)，而乙醛是世界公认的致癌物质[10]。这些研究均提示念珠菌可能有力地促进口腔癌的发生发展。

2.3 人类乳头瘤病毒感染与口腔黏膜癌变相关性的研究 人类乳头瘤病毒(HPV)感染可导致上皮内瘤变乃至癌症的发生，其与OSCC的发生发展密切相关。HPV感染和肛门生殖器、口咽癌及相应的癌前病变的发生有确切的关系[11]。20世纪80年代，有学者发现OSCC组织与宫颈癌组织有相似之处，怀疑HPV感染可能和OSCC的发生有关[12]。Mathew等[13]利用PCR技术检测OSCC患者的病损涂片,发现HPV-16和HPV-18的阳性率分别为73.3%、71.1%,57.5%的患者两者均呈阳性。Reuschenbach等[14]检测口腔癌患者中HPV DNA呈阳性，检出率高于健康人群，低于口咽癌患者，且HPV-16的检出率最高。宫颈癌的发生发展依赖HPV的癌基因E6和E7，组成性且持续性地表达导致恶性病变的发生[15]。另外，p16INK4A和HPV感染、宫颈上皮内瘤变程度正相关。然而，有文献报道在HPV DNA阳性的OSCC组织中，癌基因E6/E7的表达仅6%～7%[14]。很多HPV呈阳性的OSCC组织中，p16INK4A呈阴性，在HPV呈阴性OSCC组织中，却有高水平的p16INK4A[16]。因此，HPV感染对OSCC发生发展的意义仍然存在争议，需要进一步深入研究。

3 口腔微生物致癌的可能机制

3.1 口腔细菌致癌的可能机制

3.1.1 慢性炎症的刺激：口腔细菌及其产物刺激炎症细胞、成纤维细胞和上皮细胞产生多种活性物质，如过氧化氢、氧自由基、基质金属蛋白酶等，激活上皮toll样受体，导致转录因子NF-κB易位到细胞核并产生多种细胞因子，造成细胞DNA的损伤。这些促炎、促血管生成的细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、GM-CSF和VEGF等在细胞生长、侵袭和阻断肿瘤抑制、免疫状态甚至生存方面都有重要作用[17]。如牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌可以持续存在于上皮细胞内，造成慢性感染并引起炎症反应；另外，它们还可通过系统性地播散，严重破坏宿主的免疫应答机制，促进癌症的发生[18]。

3.1.2 促进细胞增殖及抑制细胞凋亡：细菌造成的慢性感染及其毒性代谢产物通过激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路以及干扰细胞周期蛋白D1来干扰细胞增殖和DNA复制，加大基因突变的可能，从而利于肿瘤的发生[19]。另外，内毒素可以直接造成抑癌基因和原癌基因的突变，从而促进细胞增殖[17]。研究发现牙龈卟啉单胞菌具有很强的抗凋亡作用，它能激活JAK1/STAT3和PI3K/Akt信号通路及调控线粒体固有的凋亡途径，从而达到抗凋亡的作用[20]。

3.1.3 促进细胞的侵袭：牙龈卟啉单胞菌的感染激活ERK1/2-ETS1、p38/HSP27等通路，诱导生成的基质金属蛋白酶-9，降解基底膜和细胞外基质，可能利于癌细胞的侵袭和迁移[17]。另外，上皮间充质转化在OSCC等多种疾病的发病中起破坏上皮屏障功能的作用。具核梭杆菌感染可通过激活lncRNA/MIR4435-2HG/miR-296-5p/Akt2/Snail1信号通路触发该过程，造成上皮完整性的破坏，潜在促进了上皮的恶性转化[21]。

3.1.4 产生致癌物质：口腔中某些细菌，如链球菌及革兰氏阳性需氧菌可将乙醇转化为强致癌物质乙醛，引起上皮细胞DNA的损伤造成突变[19]。另外，细菌的多种抗原成分刺激巨噬细胞使其产生过量的NO，过量的NO通过硝化、亚硝化和氧化等作用，造成宿主的DNA损伤，促使肿瘤的发生[22]。

3.2 白色念珠菌致癌的可能机制 白色念珠菌可通过产生致癌代谢产物，造成上皮屏障的破坏和引起免疫炎症反应的途径导致癌症的发生。

通过亚硝化作用催化前体物质亚硝酸盐、胺类化合物、酰胺类化合物等形成N-亚硝胺化合物，从而导致肿瘤的发生。乙醛是其另一致癌代谢产物，白色念珠菌利用食物中的乙醇和葡萄糖，在相应酶的催化下产生乙醛。乙醛主要通过氧化应激损伤细胞DNA，干扰正常的细胞周期，增加癌变的可能。另外，乙醛诱导生成的DNA加合物可影响基因的正常复制，导致点突变和染色体畸变。该加合物还可以影响参与胞嘧啶甲基化和DNA修复的相关酶，激活原癌基因和引起细胞周期紊乱，从而诱发癌症[23]。

酸性天冬氨酸蛋白酶是白色念珠菌的重要毒力因素，它能降解内皮细胞外基质以及层粘连蛋白332和E-钙黏蛋白，利于白色念珠菌的侵袭和全身播散，并可导致上皮异常增生、协助肿瘤细胞的转移[24]。念珠菌素是由白色念珠菌产生的一种溶细胞毒素，该毒素和黏附宿主细胞及真菌的成丝能力相关。可激活NF-κB和MAPK通路、激活癌变过程中重要的细胞因子GM-CSF，引起宿主炎症反应等，成为白色念珠菌致癌的重要因素[7]。

白色念珠菌感染还能促使机体产生大量炎症因子，如IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、IL-18、TNF-α、IFN-γ等，影响细胞正常的生理代谢过程，可通过肿瘤发生的免疫相关机制，如通过细胞凋亡负调控机制干扰细胞的凋亡，从而诱发癌症[25]。

3.3 HPV致癌的可能机制 HPV致癌的经典机制假说认为，在HPV持续性潜伏感染的过程中，病毒DNA被整合到宿主细胞的基因组中，完成整个过程需要病毒DNA的E2阅读框内部发生断裂[26]。病毒E2蛋白严格调控2种主要的病毒癌蛋白E6和E7的表达。当病毒DNA整合到宿主细胞的基因组中时，E2阅读框受到破坏，使病毒癌蛋白E6和E7的表达增强[26]。病毒癌蛋白E6、E7分别与2种重要的肿瘤抑制因子p53和pRb结合，使p53依赖的细胞周期阻滞受到抑制，另使转录因子E2F从pRb-E2F蛋白复合物中释放出来，加速细胞周期进程，导致肿瘤的发生[26]。

综上所述，口腔微生物群落的失衡可能是导致OSCC发生发展的重要原因之一，已有大量关于口腔微生物和口腔黏膜癌变相关的研究，通过此综述可以让临床医生更好地理解微生物因素对口腔黏膜癌变的潜在作用。然而，口腔微生物导致口腔黏膜癌变的机制并未完全阐述清楚，很多机制尚处于假说阶段，应进一步深入研究，从而为防治口腔黏膜癌变提供更多理论支持。