综述：阴道微生物组在HPV持续感染和宫颈癌进展中的作用

本综述系统阐述了阴道微生物组（VMB）在HPV持续感染及宫颈癌（CC）进展中的关键作用。重点探讨了以乳杆菌（Lactobacillus）为主导的健康群落与以加德纳菌（Gardnerella）、芬尼赫塞菌（Fannyhessea）和斯尼思菌（Sneathia）等为主的菌群失调状态（CST IV）的转变如何通过调节局部免疫、表观遗传重编程和代谢改变影响HPV持久性及上皮转化，并展望了以微生物组为靶点的诊断（如生物标志物）和治疗（如益生菌、疫苗）新策略。

　　

阴道微生物组在HPV持续感染和宫颈癌进展中的作用

引言

宫颈癌（Cervical Cancer, CC）是全球女性第四大常见癌症，其首要病因是高危型人乳头瘤病毒（High-Risk Human Papillomavirus, HR-HPV）的持续感染。然而，病毒的存在并非唯一决定因素，宿主及局部微环境因素，尤其是阴道微生物组（Vaginal Microbiome, VMB），在HPV持久性、局部炎症及上皮转化中扮演着关键调节者的角色。

阴道微生物组研究的方法学进展与挑战

研究阴道微生物组的主要方法包括16S rRNA基因测序和鸟枪法宏基因组学（shotgun metagenomics）。前者成本低但分辨率有限，后者能提供物种水平及功能通路信息，但成本高且数据分析复杂。群落状态类型（Community State Type, CST）分类将阴道菌群分为乳杆菌主导型（CST I, II, III, V）和高多样性失调型（CST IV），后者与HR-HPV持续感染及宫颈病变进展密切相关。多组学整合（如宏基因组、代谢组、表观基因组）是前沿方向，能揭示宿主-微生物相互作用的复杂机制，但面临样本处理标准化、批次效应及跨人群可比性等挑战。体外共培养模型和人源化小鼠模型是验证因果关系的新兴工具。

阴道微生物组组成在HPV持续感染和宫颈癌发生中的作用

健康阴道微生物组以乳杆菌属（如Lactobacillus crispatus, L. iners, L. gasseri, L. jensenii）为主导，它们通过产生乳酸维持低pH环境，抑制病原体定植，并支持上皮屏障完整性。相反，HPV持续感染女性常出现向CST IV的转变，其特征是乳杆菌减少、多样性增加及厌氧菌（如Gardnerella vaginalis, Fannyhessea vaginae, Sneathia, Prevotella）富集。这种失调状态会升高阴道pH值，破坏黏膜屏障，并产生促炎微环境，从而促进病毒持久性和上皮转化。例如，Sneathia sanguinegens和Anaerococcus tetradius在高级别鳞状上皮内病变（HSIL）和宫颈癌中显著富集，而L. jensenii水平随疾病严重程度下降。值得注意的是，L. iners虽属乳杆菌，但其代谢谱不稳定且可能促炎，反而与HPV持久性和进展相关。种族和民族差异也影响微生物组构成和疾病易感性。

群落状态类型分析预测HPV持续感染和宫颈癌风险

CST分析是基于优势菌群的分类框架。CST I（L. crispatus主导）被认为具有保护性，而CST IV（缺乏优势乳杆菌，富含厌氧菌）则一致与HR-HPV持续感染、病毒清除率低及高级别宫颈病变进展风险升高相关。其机制在于CST IV导致阴道pH升高、黏膜免疫受损及促炎细胞因子谱，为HPV持久性和肿瘤转化创造了许可环境。L. iners主导的CST III则处于中间状态，稳定性较差，易在扰动下向CST IV转变。多组学分析进一步揭示，CST IV群落富集了与多胺生物合成和硝酸盐还原等相关的代谢通路，这些通路涉及炎症和上皮增殖，强化了其致癌潜力。机器学习模型整合CST相关的分类和代谢特征，能高精度预测HPV持续感染。此外，CST谱可能影响疫苗应答，微生物组恢复疗法（如益生菌、阴道菌群移植VMT）旨在将高风险CST IV转化为保护性乳杆菌主导型CST。

微生物组驱动的宫颈阴道局部免疫反应调节

健康的、以L. crispatus为主导的微生物组通过pH调节、抗菌肽产生及调节宿主免疫信号通路（如其表面层蛋白SLPs与抗炎受体DC-SIGN选择性相互作用，减弱NF-κB介导的细胞因子释放）来维持免疫稳态。相反，菌群失调（乳杆菌耗竭，厌氧菌扩增）与Toll样受体（尤其是TLR4）信号上调相关，导致促炎细胞因子（如IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α）产生增加。这种炎症破坏上皮完整性，损害抗病毒防御，并可能通过抑制CXCL14等关键趋化因子来削弱免疫细胞招募和抗肿瘤反应，从而促进HPV持久性和肿瘤进展。菌群失调还与宫颈癌中IL-36γ、IL-6和IL-8水平升高相关。

阴道微生物组在HPV相关病变中诱导的表观遗传修饰

宫颈阴道生态位的微生物失调促进了宿主和病毒基因组的表观遗传改变，包括肿瘤抑制基因的DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA失调。富含Gardnerella、Prevotella和Fannyhessea vaginae的高多样性菌群群落可引发慢性炎症和氧化应激，增加DNA损伤并诱导上皮细胞出现异常甲基化模式。HPV癌蛋白E6和E7直接与宿主表观遗传机制相互作用，诱导组蛋白修饰酶和DNA甲基转移酶（DNMTs）过表达，增强CDKN2A和DAPK1等肿瘤抑制基因位点的基因沉默。例如，E7驱动的CXCL14启动子高甲基化会导致免疫逃避。微生物代谢物和炎症相关信号通路还可通过调节转录因子和染色质重塑因子的可及性，微妙地重塑表观遗传景观，有利于HPV持久性和致癌作用。

阴道菌群改变对HPV疫苗效力的影响

初步证据表明，阴道微生物组的组成可能影响HPV疫苗的免疫反应性和效力。以L. crispatus为主导的健康黏膜环境支持免疫稳态，而菌群失调则与HPV清除减少和持续感染相关，可能损害疫苗介导的保护。其机制可能涉及失调对细胞因子环境和抗原呈递细胞功能的破坏，而这些对于疫苗接种后启动强有力的适应性反应至关重要。研究表明，接种者基线时的微生物组特征可能与治疗性疫苗（如靶向HR-HPV E6/E7癌蛋白的PepCan疫苗）的应答相关。利用基因修饰的乳杆菌菌株作为黏膜递送HPV抗原载体的创新方法在临床前模型中显示出前景，能刺激全身和黏膜免疫反应。然而，在HIV感染女性等免疫抑制群体中，这种关联可能更复杂。

针对HPV相关宫颈癌的微生物组靶向治疗策略

针对微生物失调的策略正在成为HPV相关宫颈癌常规疗法的有前景的辅助或替代方案。这些方法包括：

1. 1.
   益生菌/预益生菌/合生元： 使用L. crispatus、L. jensenii和L. gasseri等菌株（口服或阴道给药）以恢复阴道稳态，增强HPV清除，改善细胞学结果。L. crispatus在体外和体内均能下调HPV癌基因表达并抑制宫颈癌细胞增殖。预益生元（如基于菊粉或糖原的制剂）可支持有益菌的选择性生长。
2. 2.
   工程菌疫苗： 利用基因修饰的乳杆菌或乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）作为载体表达HPV E6和E7蛋白，实现抗原在感染部位的黏膜递送，刺激局部和全身细胞毒性T淋巴细胞反应。
3. 3.
   细菌免疫疗法： 探索利用工程化细菌靶向肿瘤内微生物组，递送免疫刺激分子或检查点抑制剂。
4. 4.
   代谢调控： 操纵微生物代谢输出（如D-乳酸可通过抑制PI3K-AKT和YAP1通路来抑制宫颈干细胞自我更新和肿瘤进展）。
   临床转化仍面临个体差异、最佳配方和递送方法以及监管等挑战。

结论与未来展望

阴道微生物组已成为HPV感染自然史及向宫颈 neoplasia 进展中的关键主动决定因素。Lactobacillus（尤其是L. crispatus）主导的健康生态系统起保护作用，而CST IV型菌群失调则与HPV持久性、慢性炎症和宫颈癌风险升高相关。多组学研究揭示了导致致癌微环境的分类、代谢和功能改变。

未来研究需解决几个方面：通过纵向多时间点采样和多组学整合来阐明时空动态和因果关系；深入探索社会人口学和行为因素的影响；推进微生物干预措施的机制验证和临床试验，评估其在HPV清除或CIN消退中的临床效用；开发基于CST的诊断和预后工具以增强现有筛查策略；探索微生物组如何调节免疫治疗（如检查点抑制剂）在宫颈癌中的反应；阐明阴道微生物组与宿主表观遗传、转录组和免疫反应之间的双向通信以发现新靶点。

将微生物组见解转化为临床 actionable 策略仍具挑战，但跨学科合作有望推动个性化风险评估、靶向预防和改善宫颈癌治疗结局。