1、818综膀胱癌相关泌尿道及肠道微生物组学的研究进展齐天宇，李涛综述，吴开杰审校（西安交通大学第一附属医院泌尿外科，陕西西安7 10 0 6 1)Advances in urinary tract and intestinal microbiome related to bladder cancerQI Tianyu,LI Tao,WU Kaijie(Department of Urology,The First Affiliated Hospital of Xian Jiaotong University,Xian 71oo6l,China)ABSTRACT:Bladder cancer is
2、 one of the most common urinary tumors,and human urinary tract has been proved to be non-sterile.The significance of urinary tract flora in pathophysiology and treatment of urothelial carcinoma remains to bestudied.Meanwhile,intestinal flora has also become an important clinical factor,which has bee
3、n proved to play a variety of rolesin body metabolism,local and systemic inflammation and immunity.Microorganisms can affect the clinical course of cancer,efficacy of chemotherapy and immunotherapy drugs,bioavailability and side effects.This review will explore the relationshipbetween bladder cancer
4、 and urinary tract and intestinal microbiome,and explore reliable disease predictors,prognostic indicatorsand therapeutic targets through a better understanding of the interaction between the microbiome and tumor cells.KEY WORDS:bladder cancer;microbiome;urinary tract flora;intestinal flora;tumor im
5、munotherapy摘要：膀胱癌是最常见的泌尿系肿瘤之一，而人体泌尿道已被证明并非无菌，泌尿道菌群在尿路上皮癌的病理生理学和治疗中的意义尚有待研究。同时肠道菌群也已成为临床上的重要因素，被证明在机体新陈代谢、局部和全身炎症以及免疫中有各种作用，微生物能影响癌症的临床进程、化疗或免疫治疗药物的疗效、生物利用度和副作用。本综述将探讨膀胱癌与泌尿道、肠道微生物之间的关系，通过对微生物组与肿瘤细胞之间相互作用的更好理解，挖掘可靠的疾病预测因子、预后指标以及治疗靶点。关键词：膀胱癌；微生物组学；泌尿道菌群；肠道菌群；肿瘤免疫治疗中图分类号：R737.14膀胱癌在全球范围内发病率位于所有恶性肿瘤中第10
6、 位，2 0 2 0 年全球新增膀胱癌病例数超过57万,而男性患者所占比例在3/4以上。膀胱癌多为尿路上皮癌，分为非肌层浸润性（non-muscle invasivebladder cancer,NMIBC)和肌层浸润性膀胱癌（mus-cleinvasive bladder cancer,MIBC)，前者的比例高达75%1。肿瘤的发病因素众多，据估计，超过2 0%的恶性肿瘤可能与微生物有关2 。人体与各类微生物共存，包括常驻菌群和临时菌群，微生物的各种代谢物也会影响人体，其中有害代谢物的循环可能会导致远离特定微生物所在位置的癌症发生或进展3。目前大多数研究集中在肠道菌群和结直肠癌之间的关系和致
7、癌作用。由于泌尿道也已经证实了菌群的存在，而且在近几年的研究中（表1），健康人群和泌尿系疾病患者中菌群有着显著差异4,那么对于膀胱癌而言，它的发生发展可能与泌尿系菌群也有着密切收稿日期：2 0 2 2-0 5-16修回日期：2 0 2 2-0 6-19基金项目：国家自然科学基金项目（No.81572516）；白求恩泌尿肿瘤专项研究基金项目（No.mnzl202010)。通信作者：吴开杰，副主任医师，研究员，博士生导师。E-mail:kaijie_作者简介：齐天宇，硕士研究生在读。研究方向：泌尿系统肿瘤临床与基础。E-mail:J Mod Urol,Vol.28 No.9 Sep.2023述文献
8、标志码：Rhttp:/;zgmnwk.cug.topD0I:10.3969/j.issn.1009-8291.2023.09.018联系。1膀胱癌与微生物组1.1膀胱癌的发生与微生物的关联膀胱癌的发病与许多因素有关，如吸烟、接触放射性物质、代谢因素等。吸烟和职业暴露的废物经肾脏过滤后暂时储存在膀胱，在那里它们可能影响尿路微生物群和内环境平衡10。一项回顾性研究中共纳人15例膀胱癌患者和11例健康对照的男性样本，发现吸烟者尿路中拟杆菌科、丹毒丝菌目、毛螺菌科、拟杆菌属等细菌的丰度远高于非吸烟者11。而且与非吸烟者相比，膀胱癌吸烟者的多样性升高，主成分分析显示吸烟者与不吸烟者之间有显著性差异，证明
9、吸烟对尿路微生物组成有影响。除了吸烟，人们还发现慢性血吸虫膀胱感染与膀胱鳞状细胞癌之间有关联12 。研究发现，健康者、有血吸虫感染但未产生病理改变者以及患有血吸虫病且已有病理改变的患者尿液样本中存在的微生物群不同13。在血吸虫诱导的膀胱癌患者中发现的微生物包括梭杆菌属、鞘脂杆菌属、拟杆菌属和肠球菌，而这些微生物已知是炎症和免疫过程的介质，提示它们现代泌尿外科杂志的存在可能影响血吸虫病的进展从而进一步影响膀表1膀胱癌患者的微生物相关研究发表患者例数，对照组NMIBC例数/年份性别2018531,男2020662,男2020714,男；8,女2018812,男2019920,男；9,女*健康人对照
10、；NMIBC：非肌层浸润性膀胱癌；MIBC：肌层浸润性膀胱癌；TURBT：经尿道膀胱肿瘤切除术；本表格中所有研究对标本微生物的检测均采取了16 SrRNA扩增子测序技术。另外，最近的研究证据表明，微生物多样性和群落稳定性的下降促进了癌症的发生和发展14，膀胱内微生物群是否促进相关诱因导致细胞向恶性肿瘤转化的确切机制仍需进一步研究。而共生细菌很容易结合几种被认为与膀胱癌有关的化合物，如镉、其他重金属和杀虫剂15。那么如果去除这些细菌就意味着去除了对于膀胱的一些保护，人们患癌症的风险是否会升高16?另一个病例系列研究发现人类膀胱癌组织中存在生物膜的形成17 。10 例常规经尿道膀胱肿瘤切除术（tr
11、ansurethral resection of bladder tumer,TURBT)患者的组织样本用荧光原位杂交检测病理组织是否存在细菌聚集。结果发现有2 例pT2尿路上皮性膀胱癌的尿路上皮上有大量的细菌聚集。可见膀胱微生物在膀胱癌发生中发挥的具体作用呕待研究。1.2不同分期膀胱癌患者的尿液微生态可能存在差异一项针对膀胱癌与尿液微生态相关性的研究纳入了43例患者和10 例健康对照，16 SrRNA结果比较发现，NMIBC和MIBC患者的尿液菌群在菌群丰富度上没有统计学差异，而在菌属丰度上有差异，其中MIBC患者尿液中嗜血杆菌和韦荣球菌属的含量显著高于NMIBC患者，而NMIBC患者尿液中
12、贪铜2023年9 月第2 8 卷第9 期例数*MIBC例数1826/51951/11一22/011未区分2620/9http:/jmurology.xjtu.edu,cn;zgmnwk.cug.top819胱癌的发生。是否探究标本来源术后复发中段尿是（术后复发/中段尿行TURBT人数：5/40)否否菌属的含量显著高于NMIBC患者18 。目前针对不同分期膀胱癌的菌群研究较少，有待后续研究。1.3膀胱癌的免疫治疗与微生物组的关系1.3.1BCG灌注治疗对高级别NMIBC而言，电切术后的灌注治疗尤为重要，卡介苗（bacilluscalmette-guerin,BCG)即我们熟知的结核分枝杆菌，在膀
13、胱癌的治疗上已应用几十年，但人们对它的机制仍未完全研究透彻。研究表明BCG的疗效很大一部分是由于促进了膀胱上皮细胞的CD4+T细胞富集，增强抗肿瘤免疫反应，然而，卡介苗灌注后一部分患者会出现副作用如膀胱炎、肉芽肿性前列腺炎、附睾炎、附睾睾丸炎等，,还可出现肾脓肿、输尿管梗阻等较少见的副作用。这些副作用的严重程度与多种因素有关，如患者膀胱自身条件、灌注期间更换菌株、卡介苗剂量大小、与其他灌注药物联用、使用抗生素等19-2 3。同时,约2 0%40%的患者对BCG治疗无反应，多达2 0%的患者进展为MIBC。有研究者推测，尿液微生物组可能通过竞争性结合细胞成分来调节BCG治疗的反应，膀胱微生物组可
14、能通过破坏或使膀胱腔内BCG失活2 4；或者通过连接纤维连接蛋白调节尿路上皮对BCG活性的敏感性来影响对BCG治疗的反应2 5。另有研究发现一种乳酸杆菌结合纤结果及结论与对照组比较后富集的菌群：Acine-tobacter、A n a e r o c o c c u s 和 Sphingob-acterium；减少的菌群：Serratia、Pr o-teus和Roseomonas;肿瘤组与非肿瘤组之间、不同风险水平之间存在显著差异。复发组与非复发组比较增加的主要菌属：Micrococcus、Br a c h y b a c t e r i u m；复发组与非复发组相比，术后NMIBC患者的微生
15、物群落物种多样性显著提高。中段尿十膀胱镜尿液微生物组的多样性仅在男性采检时采集集方法不同时存在差异。中段尿两组细菌中最丰富的门是Firmi-cutes，其次是Actinobacteria、Ba c t e-roidetes和Proteobacteria。尿液膀胱癌患者Actinomyces 的丰度较高，而其他菌株在对照组中富集。820维连接蛋白的能力较强2 6 ，这似乎提醒我们可以研究能够替代BCG的菌株。值得注意的是灌注后不久抗生素的使用可以显著减少局部不良事件，并减少诱导过程中的退出率；而另一项临床研究观察了两个队列2 7 6 名膀胱癌患者在进行BCG治疗过程中或治疗前长期使用抗生素及短期
16、使用抗生素后的5年无复发生存率及无进展生存率，结果发现长期使用造成了不利影响。抗生素对全身菌群微生态的影响早已被证明，在BCG灌注过程中菌群的变化、在表现出不同副作用患者人群中的差异以及使用抗生素对于肿瘤病程进展的影响还需要更进一步阐明。1.3.2全身免疫治疗膀胱内的微生物组也可能对晚期和转移性尿路上皮癌有影响2 7。近年来，随着许多新药物利用程序性死亡受体1/程序性死亡-配体 1(programmed cell death protein 1/Ligand,PD-1/PD-L1),免疫疗法在晚期恶性肿瘤治疗中的应用有所增加。而最近有研究表明了人类肠道微生物群和抗PD-1治疗疗效之间的关系。这些研究与微生物组成和临床反应有关。如转移性黑色素瘤治疗的反应性可能与长双歧杆菌、空气杆菌和粪肠球菌的存在有关。在一项研究中,研究者探究了在一次或多次PD-1/PD-L1治疗后,抗生素的使用对晚期非小细胞肺癌（n=140）、肾细胞癌（n=67)或尿路上皮癌（n=42)患者的影响2 8 。在所有2 49名患者中，6 9名（2 8%）患者在第一次给药前后2 个月内服用抗生素。与所有患者比较发现，使用抗生